Hallo,
nehme eine Alu-Kiste (Wandstärke 5mm, nicht lackiert),
mit den Aussenabmaßen 20cm*10cm*10cm.
Innen ein paar Heizwiderstände angeschraubt, die mir die
komplette Kiste auf 100°C +/- 5°C heizen sollen.
Die Faustformel für die Wärmeabgabe durch Konvektion
an glatten Flächen ist
P = 5,6 + 4v W/(m2*K) (mit v in m/s, nur bis ca. 5m/s)
Der Kasten hat ja eine Oberfläche von ca. 0,1m².
Die Temperaturdiff ist ca. 80grd.
Als Strömungsgeschw. nehme wir mal ca. 0,4m/s an bei
stehneder Luft (nur etwas Konvektion durch die heißen
Flächen der Box.
Da braucht man also knapp 50W um die Wärmeverluste
durch Konvektion auszugleichen.
Falls die Bodenfläche auf einer isolierenden Unterlage
steht, sind es nur ca. 40W. Wenn die Unterlage gut
leiten sollte, kann es evtl. auch mehr als sein als 50W
weil die effektive Oberfläche vergrößert wird.
Das Gestell kann ebenfalls zu einer zusätzlichen
Wärmeabfuhr führen.
Nun kommt noch die Wärmeabgabe durch Strahlung.
Nach Stephan-Boltzman-Gesetz ist die Strahlungsintensität
für schwarze Körper:
P = BK * T^4 * A mit BK = 5,67 W/(m² * K^4)
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
Bei 20°C = 293K ist die Strahlungsleistung also ca. 42W.
Bei Zimmertemp. absorbiert jeder Körper aber genausoviel
Strahlung wie er auch abgibt.
Bei 100°C = 373K -> ca. 110W.
Die Differenz ist der Verlust, also ca. 62W.
Da der Metallkasten kein idealer schwarzer Kasten ist,
muß mit einer etwas geringerem Strahlungskonstante
gerechnet werden. Nur metallisch richtig blanke Teile
haben aber eine rel. Strahlungskonstante, die deutlich
unter 1 ist (1= schewarzer Körper). Für korrodierte
oder eloxierte Flächen kann man von ca. 0,8 ausgehen.
Dementsprechend kann man bei der Strahlung geringe
Abstriche machen.
Mein aktuelles Problem: wieviel Leistung muss ich eigentlich
verheizen, um auf meine vorgegebenen 100°C Temperatur meiner
Kiste dauerhaft zu kommen (also statischer Betrieb).
Die Kiste steht auf einem Gestell frei im Raum (Temperatur
20°C), also kann ich wohl von Wärmeabstrahlung in alle
Richtungen ausgehen…
Alles in allem müßten es also ca. 100-120W sein.
Formeln zur Herleitung / Berechnung wären mir ganz lieb.
Die elektrische Realisierung ist in meinen Augen bis
jetzt nicht problematisch; ich scheitere wie gesagt an
der Thermik …
Das ganze ist eigentlich Schulphysik.
Was hast Du denn da gelernt? Oder Physik abgewählt 
?
Gruß Uwi
