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Wärmestrahlung / Wärmeübertragung Teil 3
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 51 Zeilen
- man spricht ja manchmal davon jemanden zur weißglut zu bringen was ist der physikalische hintergrund dieses sprichworts
- sind die wärmenden strahlen eines mikrowellen herz wärmestrahlen und was hat es im tiefsten fernab von allen sternen für eine temperatur
- [Musik] es gibt drei arten der wärmeübertragung wärmeleitung wärme strömung und
- wärmestrahlung in diesem video sehen wir uns dass mit der wärmestrahlung genauer an ausnahmslos jeder körper sendet
- wärmestrahlung aus das besondere an der wärmestrahlung ist dass sie im gegensatz zu den beiden anderen mechanismen der wärmeübertragung auch durchs vakuum
- funktioniert und das ist für uns wahnsinnig wichtig weil nur deshalb kommt die wärme energie von der sonne über 150 milliarden meter durch das
- weltall zu uns auf die erde und wärmt uns hier den bauch wärmestrahlen gehören zur großfamilie der elektromagnetischen wellen wärme
- strahlen breiten sich daher mit lichtgeschwindigkeit aus wie entstehen sie aber eigentlich die wärmestrahlung entsteht durch die
- thermische bewegung also durch die ungeordnete bewegung der atome und moleküle dabei werden natürlich auch die
- elektronen mit bewegt und beschleunigte elektrische ladungen senden immer elektromagnetische wellen aus das also jedes objekt eine wärmestrahlung erzeugt
- ist ein beleg dafür dass sich in jedem objekt auch die atome ständig hin und her bewegen je wärmer ein gegenstand ist desto
- stärker bewegen sich die atome und moleküle im inneren und das führt dazu dass die wärmestrahlung erstens intensiver ist und sich zweitens auch
- die abgestrahlten wellenlängen verändern und da sehen wir uns mal genauer bei einer leuchtenden glühbirne an wenn ich den strom nur ein bisschen auf
- 3 dann leuchtet der glühdraht rötlich orange wenn ich den strom stärker auf drehe dann wird der grad heißer und gleichzeitig verändert sich die farbe
- von rötlich orange über gelb zu weise diesen zusammenhang zwischen temperatur und farbe eines metalls kennen uns schon seit vielen jahrhunderten von der
- metallverarbeitung weiß ist heiß und daher kommt auch das sprichwort jemanden zur weißglut bringen wenn man jemanden zur weißglut bringt dann ist da nämlich
- wirklich so richtig heiß dass sich die farbe und die intensität der strahlung mit der temperatur verändern kann man nicht nur bei
- metallen sehen sondern bei allen sehr heißen zum beispiel auch bei kohle lava oder glas
- jetzt kann man natürlich festkörper und flüssigkeiten nicht beliebig stark erwärmen weil sie sonst in wieder schmelzen oder verdampfen aber gase kann
- man noch viel viel wärmer machen und dabei treten dann auch noch andere farben auf sehen wir uns das mal am beispiel von wirklich heißen objekten an
- nämlich den sternen in diesem diagramm sieht man die strahlungsintensität eines sterns in abhängigkeit von der wellenlänge ein
- eher kühlere stern mit 4000 kelvin oberflächentemperatur streit vor allem im roten bereich und daher sehen wir diesen stern noch rot unsere sonne hat
- eine oberflächentemperatur von etwa 5800 kelvin und strahlt vor allem grünen bereich weil aber alle wellenlängen ungefähr mit gleicher intensität in
- unsere augen kommen erscheint sie für uns weiß nur wenn sich dem horizont ernährt werden die blautöne abgeschwächt und die sonne wird gelblich aber das hat
- nichts mit der temperatur strahlung zu tun sondern mit der streuung des lichts in der atmosphäre entstehen mit 7500 calvin strahlt vor allem im blauen
- bereich und leuchtet daher bleibe ich an diesen drei beispielen kann man sehr gut sehen dass mit zunehmender temperatur das maximum der ausgesendeten
- wellenlänge kürzer wird das licht also bläulicher und gleichzeitig die strahlungsintensität das ist die fläche unter der kurve anwächst man kann also
- auf einem sternen foto anhand der farbe des sterns auf seine temperatur rückschließen mit freiem auge sehen wir die sterne am himmel übrigens fast alle
- weisweil ihrer intensität zu gering ist dass sie nun unsere stäbchen aktivieren mit denen wir aber leider nur schwarz weiß sehen können
- jetzt möchte ich noch auf einen kaffee konzepte in verbindung mit der wärmestrahlung zu sprechen kommen zum beispiel ist es so dass nicht jede
- strahlung die wärmt auch zwangsläufig wärmestrahlung ist das klingt jetzt ein bisschen contra intuitiv aber es ist so in der physik spricht man nur dann von
- wärmestrahlung wenn die ausgesendet die strahlung durch die wärme also durch die temperatur eines stoffes verursacht wird die ausgesendete strahlung hat dann
- immer ein ganzes breites spektrum an verschiedenen frequenzen nehmen wir als beispiel einen mikrowellenherd in einem mikrowellenherd
- werden die speisen mit hilfe von mikrowellen also mit hilfe von elektromagnetischen wellen erwärmt diese mikrowellen sind aber keine
- wärmestrahlung sie kommen nicht durch die temperatur eines objekts zustande sondern indem man elektronen in einem magnetfeld beschleunigt außerdem sendet
- einen mikrowellenherd nur mikrowellen mit einer einzigen wellenlänge aus und auch ein industrie leser mit dem man zum beispiel sogar metall schneiden kann
- findet keine wärmestrahlung aus seine strahlung wird durch quantenmechanische effekte erzeugt und auch er sehe nur eine einzige wellenlänge aus also
- strahlung die zur erwärmung führt muss nicht zwangsläufig wärmestrahlung sein weil das wird oft die wärmestrahlung einfach mit infrarotstrahlung
- gleichgesetzt auch das ist nicht korrekt richtig ist dass bei zimmertemperatur das maximum der strahlung weit im infraroten bereich liegt bei
- zimmertemperatur strahlen also tatsächlich alle gegenstände infrarotes licht ab das sich sehr gut mit einer wärmebildkamera sichtbar machen kann
- wenn die objekte aber heißer werden dann beginnen sie zunächst im sichtbaren licht zu strahlen und dann sogar im ultravioletten bereich zb heißt es
- sterne bei heißen objekten gilt also die gleichsetzung wärmestrahlung ist gleich infrarotstrahlung nicht und auch bei sehr kalten objekten gilt
- die gleichsetzung wärmestrahlung ist gleich infrarot strahlung nicht sehen wir uns dazu das ganze universum an das universum ist erfüllt von einer
- wärmestrahlung die man als hintergrundstrahlung bezeichnet sie kommt buchstäblich aus allen richtungen und ist ein relikt des urknalls hier
- sieht man ein wärmebild des gesamten universums durch die ausdehnung hat sich das universum seit er extrem abgekühlt die hintergrundstrahlung entspricht
- heute einer temperatur von nur mehr rund minus 270 grad celsius exakt liegt die temperatur 27 25 grad
- dem absoluten nullpunkt also der niedrigsten temperatur die es überhaupt gibt die abbildung zeigt die winzigen schwankungen in der größe von etwa einem
- zehntausendstel calvin rund um diese 2,72 5 kelvin die temperatur des alles ist so wahnsinnig niedrig dass das maximum der wärmestrahlung nicht im
- infraroten liegt sondern sogar im mikrowellenbereich im gegensatz zur strahlung im mikrowellenherd ist die
- mikrowellenstrahlung im universum tatsächlich eine wärmestrahlung obwohl sie ironischerweise nur minus 270 grad celsius entspricht warum ist die
- hintergrundstrahlung eine wärmestrahlung weil sie durch die wärmeenergie und die temperatur des universums zustande gekommen ist
Zum Nachlesen
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