Wärmeabgabe bei schwarzen Flächen

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Hi,

Warum ist die Wärmeabgabe bei schwarzen Flächen größer als bei
andersfarbigen ?

Wie sieht es mit der Wärmeaufnahme auf ?

Wärme Auf- und Abgabevermögen einer Fläche sind gleich[1].

Warum erwärmen sich schwarze Flächen nun besser? Einfach weil schwarz bedeutet, daß kein Licht, welches darauf fällt reflektiert wird. Der Körper nimmt also mit seinen Atomen und Molekülen die Energie auf - und die Energie des Lichtes muß irgendwo bleiben, also wird der Körper wärmer - eine weiße Fläche hingegen reflektiert alles Licht, weil der Stoff oder Gegenstand Licht mit den betrachteten Wellenlängen nicht aufnehmen kann. Daß in Realtität auch weiße Körper wärmer werden liegt zum einen daran, daß sie nicht ideal weiß sind und zum anderen nicht „weiß“, wenn man sich das Reflektionsvermögen im wichtigen infraroten Bereich anschaut.

[1] Dies setzt vorraus, das Absorption und Emission im gleichen Wellenlängenbereich im thermischen Gleichgewicht stattfinden

Gruß,
Ingo

Hallo !

Noch etwas zu Schwarz :

Eine schwarze Oberfläche ist schwarz, weil ihre Moleküle alle für uns sichtbaren Wellenlängen des auf sie einfallenden Lichts absorbieren und praktisch nichts davon abstrahlen.
Daß wir einen schwarzen Gegenstand trotzdem sehen, liegt daran, daß schon noch etwas Licht zu unseren Augen reflektiert wird, weil die Oberfläche immer etwas glänzt.

Gruß max

Warum sind dann Heizkörper weiss?
…fragt sich der Dude.

Natürlich ist physikalisch gesehen Schwarz die geeignetere Farbe.
Aber kannst Du Dir schwarze Heizkoerper in Deiner Wohnung vorstellen?

Weil sie nicht strahlen, sondern die Wärme an die Raumluft abgeben sollen.

LG
Stuffi

Wärme wird auf drei Wegen übertragen:

  1. Wärmeleitung
  2. Konvektion
  3. Wärmestrahlung
    Die schwarze Farbe spielt natürlich nur bei der Wärmestrahlung eine Rolle.
    Leider liegt mein Physikunterricht zu lange zurück.
    Ich erinnere mich nur daran, daß eine Fläche, die Wärmestrahlung gut auffängt auch Wärmestrahlung gut abgibt.
    Und das ist ja offensichtlich: Ein schwarzes Auto heizt sich in der Sonne viel stärker auf als ein weißes.

Warum ist die Wärmeabgabe bei schwarzen Flächen größer als bei
andersfarbigen ?

Wie sieht es mit der Wärmeaufnahme auf ?

…fragt sich der Dude.

Da der Heizkörper ja von innen durch heisses Wasser erhitzt wird, würde schwarze Farbe wenig bringen. Und da ein Heizkörper jetzt nicht unbedingt ästhetisch das Schönste ist, ist es wohl logisch, dass man ihn farblich an die Wandfarbe anpasst, die ja in der Regel weiß ist.

mfg
deconstruct

Da der Heizkörper ja von innen durch heisses Wasser erhitzt
wird, würde schwarze Farbe wenig bringen.

Woher die Wärme kommt ist für die Wärmestrahlung unerheblich. Allerdings ist es der Wärmestrahlung auch egal, wie der Heizkörper im sichtbaren Licht aussieht. Man heizt einen Heizkörper ja normalerweise nicht bis zur Rotglut auf. Es genügt also, wenn er im Infrarotbereich „schwarz“ ist.

Und da ein
Heizkörper jetzt nicht unbedingt ästhetisch das Schönste ist

Es gibt auch schwarze Möbel. Warumsoll es da keien schwarzen Heizkörper geben?

Allerdings ist es der Wärmestrahlung auch egal, wie der
Heizkörper im sichtbaren Licht aussieht

Vor allem, weil die Heizung den größten Teil ihrer Wärme sowieso durch Konvektion überträgt und nicht durch Strahlung.

Gruß
Oliver

Hallo,

Allerdings ist es der Wärmestrahlung auch egal, wie der
Heizkörper im sichtbaren Licht aussieht

Vor allem, weil die Heizung den größten Teil ihrer Wärme
sowieso durch Konvektion überträgt und nicht durch Strahlung.

Also Konvektion ist in meiner Begriffswelt, dass sich warme Gase oder Flüssigkeiten bewegen und so die Wärme mitführen (daher auch der Name).
Die Übertragung der Wärme vom Wasser auf den Heizkörper kann aber so kaum durch Konvektion übertragen werden, weil dazu müsste ja das Wasser in das Metall reinfließen, was es ja bekanntlich nicht tut.
Daher findet die Übertragung der Wärme IMO einfach durch Leitung statt, also der Übertragung der kinetischen Energie der Atome des Wassers auf die Atome des Metalls des Heizkörpers.

mfg
deconstruct

Hallo,

Allerdings ist es der Wärmestrahlung auch egal, wie der
Heizkörper im sichtbaren Licht aussieht. Man heizt einen
Heizkörper ja normalerweise nicht bis zur Rotglut auf. Es
genügt also, wenn er im Infrarotbereich „schwarz“ ist.

Jepp, und das muss er ja eigentlich auch nur auf der Innenseite sein, wo er die Wärme des Wassers weiterleiten soll.

Und da ein
Heizkörper jetzt nicht unbedingt ästhetisch das Schönste ist

Es gibt auch schwarze Möbel. Warumsoll es da keien schwarzen
Heizkörper geben?

Weil Möbel meistens schön sind, und Heizkörper häßlich. Man designe einen gelungenen Heizkörper, dann kann man auch über die Farbe reden :wink:

mfg
deconstruct

Hallo,

Weil sie nicht strahlen, sondern die Wärme an die Raumluft
abgeben sollen.

Natürlich strahlt ein Heizkörper, irgendwie muss er ja die Luft um ihn herum erwärmen. Aber ein Heizkörper strahlt im Infraroten, und daher ist seine Farbe im sichtbaren Bereich sowieso egal. Würde er im Sichtbaren strahlen, wäre dies schon von daher ungünstig, weil du zum Schlafen immer den Heizkörper abschalten müsstest, damit es dunkel im Raum wird :wink:

mfg
deconstruct

Hallo,

und nochwas nochwas zu schwarz :wink:

Eine schwarze Oberfläche ist schwarz, weil ihre Moleküle alle
für uns sichtbaren Wellenlängen des auf sie einfallenden
Lichts absorbieren und praktisch nichts davon abstrahlen.
Daß wir einen schwarzen Gegenstand trotzdem sehen, liegt
daran, daß schon noch etwas Licht zu unseren Augen reflektiert
wird, weil die Oberfläche immer etwas glänzt.

Auch wenn er perfekt schwarz wäre, würden wir ihn „sehen“, weil wir etwas Schwarzes dort erkennen würden, und rundherum Licht. Wir könnten zwar dann keine Struktur oder Form erkennen, aber zumindest die Umrisse :wink:

mfg
deconstruct

Hi

Daher findet die Übertragung der Wärme IMO einfach durch
Leitung statt, also der Übertragung der kinetischen Energie
der Atome des Wassers auf die Atome des Metalls des
Heizkörpers.

Schon klar, aber wenn nur die Heizung warm ist, hat man ja als Hausbewohner herzlich wenig davon. Es wär schon ganz praktisch, wenn die Wärme dann auch irgendwie in die Wohnung kommt… und das ist bei der Heizung nunmal überwiegend Konvektion und deshalb ist die Farbe Schnuppe.

Gruß
Oliver

Hallo,

Schon klar, aber wenn nur die Heizung warm ist, hat man ja als
Hausbewohner herzlich wenig davon. Es wär schon ganz
praktisch, wenn die Wärme dann auch irgendwie in die Wohnung
kommt… und das ist bei der Heizung nunmal überwiegend
Konvektion und deshalb ist die Farbe Schnuppe.

Ah, du hast über die Konvektion der Luft geredet… bei mir gings nur um die Übertragung der Wärme auf den Heizkörper.
Für den ganzen Raum brauchen wir natürlich Konvektion, wenn wir keine verdammt ungemütliche Temperaturverteilung dort haben wollen :wink:

mfg
deconstruct

Hallo,

Weil sie nicht strahlen, sondern die Wärme an die Raumluft
abgeben sollen.

Natürlich strahlt ein Heizkörper, irgendwie muss er ja die
Luft um ihn herum erwärmen.

Die Luft erwärmt er wohl eher durch Wärmeleitung als durch Strahlung.
Aber natürlich heißt ein sichtbar weißer Heizkörper nicht, daß er auch im gesamten elektromagnetischen Spektrum weiß ist.

LG
Stuffi

Hallo,

Die Luft erwärmt er wohl eher durch Wärmeleitung als durch
Strahlung.

Hmm, ich bin mir da nicht so sicher. Weiß da jemand genaueres?

mfg
deconstruct

Hi Dude.

weil ein Heizkörper nicht durch Strahlung, sondern durch Konvektion heizt. Dabei ist die Farbe erst mal zweitrangig.
Bei den Temperaturen macht die Wärmestrahlung nur einen verschwindend geringen Anteil aus.

Dazu noch die ästetischen Gesichtpunkte!

Gandalf

Es
genügt also, wenn er im Infrarotbereich „schwarz“ ist.

Jepp, und das muss er ja eigentlich auch nur auf der
Innenseite sein, wo er die Wärme des Wassers weiterleiten
soll.

Da die Wärme nahezu ausschließlich durch Wärmeleitung vom Wasser auf die Heizung übertragen wird, ist die Farbe der Innenseite unerheblich. Nur bei der Abgabe der Wärme an den Raum spielt die Wärmestrahlung und damit auch die Farbe des Heizkörpers eine Rolle.