Absorbiert ein heißer Glühdraht Strahlung?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
ein normaler Draht hat Umgebungstemperatur (20°). Absorption und Emission befinden sich also in Waage. Erste Frage: Emittiert und absorbiert dieser Draht Strahlung nach dem Stefan-Boltzmann’schen Gesetz?

Der Draht wird durch elektrische Energie auf 2500 °C aufgeheizt. Die zugeführte elektrische Energie (U*I*dt) und die absorbierte Strahlung der Umgebung befinden sich mit der Strahlungsemission (P*dt) (wieder nach dem Stefan-Boltzmann’schen Gesetz) in Waage. Ist dieser Gedanke korrekt? Absorbiert der Draht trotz seiner Hitze die Strahlung der Umgebung?

Beste Grüße,
Marcel

#2

HEy!

Zur 1. Frage: Also wenn man sich die Formel des Gesetzes ansieht, wird klar dass mindestens einer der Faktoren Null werden muss,
damit der Draht keine Wärme emittiert (Das SB- Gesetz hat erst mal nur was mit dem strahlenden Körper an sich zu tun und nicht mit seiner
Umgebung - daher nur Emission). Das Emissionsgrad ist Oberflächenabhängig und wird niemals null. Cs ist ene Konstante. T>0K

Prinzipiell strahlt also jeder Körper Energie ab, der nicht grade eine Temperatur von T=0K (absoluter Nullpunkt) hat.

Zu der Aufgabe: Der Draht absorbiert trotz seiner Hitze die Strahlung. Denn jeder Körper strahlt Energie ab (wie oben beschrieben).
Und der strahlende Körper kann (salopp gesagt) nicht wissen, ob seine Strahlen auf einen kälteren oder wärmeren Körper treffen.

Der Draht nimmt die Elektroenergie und die Strahlung des Raumes auf. Auf der anderen Seite der Bilanz steht die Strahlung, die er abgibt.
UNd wenn man von dem Sonderfall ausgeht, dass es es ein eingeschlossener wärmerer Körper ist, stimmt die Aussage mit dem Gleichgewicht.

GLeichgewicht ist, wenn die Bilanz stimmt. Und wenn der Draht auf der einen Seite Strahlung und el. Energie aufnimmt, muss er die auch auf
der anderen Seite wieder Abgeben. Leider lassen sich hier Formeln schlecht aufschreiben, aber ich hoffe ich konnte dir weiter helfen.

Falls noch Fragen dazu sind, immer her damit :wink:

mfg Sven

#3

Hallo, da kann ich Dir leider nicht weiterhelfen
Gruß Alibert

#4

Hallo,

auch hallo,

ein normaler Draht hat Umgebungstemperatur (20°). Absorption
und Emission befinden sich also in Waage. Erste Frage:
Emittiert und absorbiert dieser Draht Strahlung nach dem
Stefan-Boltzmann’schen Gesetz?

mein Fachgebiet ist zwar Thermodynamik (und das ist ein sehr weites Feld), Strahlung gehört aber nicht zu meinen Hauptdisziplinen. Ich will’s trotzdem mal versuchen.

Ich glaub nicht, dass Emission und Absorbtion gleichzeitig erfolgen.

Der Draht wird durch elektrische Energie auf 2500 °C
aufgeheizt. Die zugeführte elektrische Energie (U*I*dt) und
die absorbierte Strahlung der Umgebung befinden sich mit der
Strahlungsemission (P*dt) (wieder nach dem
Stefan-Boltzmann’schen Gesetz) in Waage. Ist dieser Gedanke
korrekt? Absorbiert der Draht trotz seiner Hitze die Strahlung
der Umgebung?

Wenn du mit einer Taschenlampe auf die helle Sonne zielst, wird die dann wärmer?
Wenn ich mich recht entsinne, ist das Ganze proportional T hoch 4

Beste Grüße
Marcel

Mein Fazit: Möglicherweise absorbiert auch der heiße Draht „kältere“ Strahlung, aber wozu soll denn so eine Betrachtung gut sein? Die führt doch zu nichts!

Gruß
Pat

#5

Jeder Gegenstand gibt elektromagnetische Strahlung ab und nimmt elektromagnetische Strahlung auf. Die Differenz beträgt
c x ((T1/100)Exp.4 - (T2/100)Exp.4).
Bei großen Temperaturunterschieden wird der Anteil des Körpers mit der geringeren Temperatur an der Gesamtstrahlumg gemäß der obigen Formel vernachlässigbar klein und daher gar nicht mehr beachtet.