Hallo,
wieso haben „schwarze Körper“ eine bessere Wärmeableitung als heller farbene?
MfG Magicman
hi,
weil schwarze Körper mehr absorbieren als helle.
Helle reflektieren mehr
Das äussert sich z.B. im Sommer, wenn du ein schwarzes T-Shirt trägst dann schwitzt du mehr als wenn du ein weisses trägst.
Gruss
mike
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Hi,
Danke Schön für die Antwort, aber das wusste ich eigentlich schon…ich hatte mir eine wissenschaftlichere Antwort vorgestellt?
MfG Magicman
Die schwarze Farbe ist nicht direkt dafür verantwortlich , das ein Körper besser Wärme abgibt . So kann man nicht sagen , das ein schwarzer Körper in jedem Fall besser die Wärme abgibt . Die
Ich nehme an , man müßte das mal untersuchen und es gibt auch Tabellen , das sich das schwarze Absorbierende bis ins Infrarote , also dort , wo die Wärmestrahlen wirksam sind , oft fortsetzt .
Wärmeaufnahme ist zumeist ähnlich wie die Abgabe .
Es sind mehrere Ursachen für ein „schwarz“ oder für ein „weiß“ möglich :
Es sind zumeist elektronische Gegebenheiten in Pigmenten , aber auch in leitfähigen wie Metallpartikeln .
Wichtig ist der Begriff „Dipol“ . Ein Dipol mit einer größeren Wellenlänge als die Welle reflektiert , ein Dipol mit einer kleineren nicht .
Ein großer sperrender Dipol wäre ein Silberklotz : er sieht hellweiß aus und reflektiert . Ebenso gibt er schlecht seine Wärme ab .
MfG
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Hallo Zauberer,
zunächst sollten wir einmal betrachten, wie die Wärme entsteht bzw. hineinkommt in den Körper.
Schwarz heißt nämlich (immer in Idealfall, in der Realität ists nie 100%ig) daß alle einfallende Strahlung des für uns sichtbaren Spektrums absorbiert wird. Wäre dem nicht so, hätte der Körper eine Farbe (ein Bereich oder mehrere werden reflektiert) oder wäre weiß (alles wird reflektiert).
Nun muß das absorbierte Licht ja irgendwo bleiben, es ist schließlich Energie (dabei ist die Größe des Quants durch das Planck´sche Wirkungsquantum mit der Wellenzahl verknüpft: e=h*V) und die geht nicht verloren.
Also: Das Licht wird aufgenommen und regt die Atome bzw. Moleküle zu Schwingungen an, aus der elektromagnetischen Strahlung ist eine mechanische Bewegung geworden, die wir als Wärme spüren (je bewegter das Atom / Molekül, desto „wärmer“).
Energien tendieren dazu sich auszubreiten bzw. korrekter sich auszugleichen. Es „fließt“ also Energie stets freiwillig vom höheren zum niedrigeren Potential (= Erhöhung der Entropie was man als Zunahme der Unordnung erklären kann).
Wir behalten im Hinterkopf: der schwarze Körper hat mehr Licht absorbiert als ein farbiger oder weißer. Er wird also auch wärmer. Sein Energieinhalt ist nun merklich größer als der eines vergleichbaren nichtschwarzen Körpers. Mithin hat er ein stärkeres Bestreben diese Energiedifferenz auszugleichen. er strahlt also stärker im IR-Bereich um seine Wärme der der Umgebung anzupassen. Ob er die Wäre auch besser ableitet ist eine ganz andere Sache: da kommts auf die spezifischen Eigenschaften der verwendeten Materialien an, u.a. Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergang, Konvektion (bei Gasen und Flüssigkeiten) … und noch ein wenig mehr.
Kubi ist da der Mann der Wahl, das kann er besser darstellen als ich.
Fassen wir zusammen:
- schwarze Körper absorbieren mehr Licht, da sie nicht reflektieren (können)
- Sie erwärmen sich aufgrund der Energieabsorption stärker als andersfarbige
- Ihre Energiediffernz zur Umgebung ist daher höher und das Bestreben diese Differenz auszugleichen stärker
Ich hoffe das war ungefähr das was Du brauchst
Gruß
Bernd
Hallo Zauberer (und Bernd),
Ob er die Wäre auch besser ableitet ist
eine ganz andere Sache: da kommts auf die spezifischen
Eigenschaften der verwendeten Materialien an, u.a.
Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergang, Konvektion (bei Gasen und
Flüssigkeiten) … und noch ein wenig mehr.
Kubi ist da der Mann der Wahl, das kann er besser darstellen
als ich.
Nun ja…die Vorgänge der Wärmeübertragung zwischen verschiedenen Materialien bzw. Phasen durch Leitung und Konvektion sind
1.) ziemlich komplex und von etlichen Parametern abhängig, und
2.) unabhängig davon, ob es sich um schwarze Körper handelt oder nicht - das ist bei Strahlungsvorgängen interessant.
Aufgrund der unspezifischen Fragestellung, des unter 1. erklärten Sachverhalts und Bernds recht erschöpfender Auskunft zur Strahlung halte ich mich da erst mal zurück, es sei denn, Du hast dazu konkrete Fragen.
Gruß Kubi