Was erwärmt sich in der Sonne stärker: Eine kupferne Gedenkplatte von 1 m² Größe und 10 cm Stärke, oder ein gleich großes Wasserbecken? Worin ist nach einem sonnigen Tag mehr Energie gespeichert? Kurze Begründung!
bitte so klimatoligisch wie möglich und bitte nix kompliziertes, brauch es dringend für eine prüfung 
danke schonmal
Moin,
bitte so klimatoligisch wie möglich
das hat mit Klimatologie nichts zu tun, das ist Physik
und bitte nix
kompliziertes, brauch es dringend für eine prüfung
mach Dich mal über den Begriff ‚Wärmekapazität‘ schlau.
Gandalf
Moin Gandalf,
sicher ist die Wärmekapazität wichtig, aber m. E. müsste man auch über den Reflexionsgrad der KupferPlatte ( poliert? patiniert? ) und über die Farbe des WasserBeckens bescheid wissen. Dann noch die VerdampfungsWärme des am Abend verschwundenen Wassers berücksichtigen.
Wind? WärmeLeitung zum Unterbau? …
Ich finde die Aufgabe gar nicht ´mal so leicht.
Freundliche Grüße
Thomas
Tach,
Ich finde die Aufgabe gar nicht ´mal so leicht.
da stimme ich Dir unumwunden zu, aber ich zitiere mal die Fragerin
bitte so klimatoligisch wie möglich und bitte nix kompliziertes,
da hab ich mal die Wärmekapazität herausgepickt.
Gandalf
Hallo,
Ich finde die Aufgabe gar nicht ´mal so leicht.
Nicht „so leicht“? Die Aufgabe ist ein Scherz, allerdings ein schlechter. Wer auch immer die so in einer Prüfung stellt gehört gefeuert.
Gruß
Anwar
Hallo Anwar,
man sollte wohl nicht davon ausgehen, dass die AufgabenStellung hier wörtlich zitiert wurde. Ansonsten bin ich da ganz Deiner Meinung ( trotz drohendem LehrerMangel 
Freundliche Grüße
Thomas
Hallo,
Was erwärmt sich in der Sonne stärker: Eine kupferne
Gedenkplatte von 1 m² Größe und 10 cm Stärke, oder ein gleich
großes Wasserbecken?
Rein von der Erfahrung her: das Kupfer.
Worin ist nach einem sonnigen Tag mehr
Energie gespeichert? Kurze Begründung!
Vermutlich im Wasser, weil das Wasser eine hoehere Waermekapazitaet hat. Aber das ist jetzt reine Spekulation.
Gruesse,
Moritz
lhallo,
danke für euer mitgefühl^^, die frage IST zitiert und aus einem möglichen fragekatalog für eine klimaklausur an der uni…
farbe, form usw ist nicht wichtig, bitte ganz einfach denken, was wird wärmer, wo ist mehr energie und warum…
please!!! wer kann helfen
Moin,
farbe, form usw ist nicht wichtig,
eben nicht, zumindestens für Naturwissenschaftler.
Darum kann man keine exakte Antwort geben, denn die ist, je nachdem an was der Frager gedacht hat mit einer 50 %igen Wahrscheinlichkeit falsch.
was wird wärmer, wo ist mehr energie und warum…
Mehr geraten als gewust würde ich, wenns denn unbedingt sein muss, sagen, daß die Cu-Platte wärmer ist, im Wasser aber mehr Energie, weil die Wärmekapazität von Wasser deutlich größer ist.
Gandalf
Hallo FRagewurm,
farbe, form usw ist nicht wichtig, bitte ganz einfach denken,
was wird wärmer, wo ist mehr energie und warum…
Farbe:
Poliertes metallisches Kupfer spiegelt, es wird also der grösste Teil der Energie reflektiert und steht somit nicht zur Erwärmung der Platte zur verfügung.
Schwarz patiniertes Kupfer absorbiert aber den grössten Teil der Einstrahlung.
Form:
Stell dir eine Folie vor, welche einige Atome dick ist, diese kann sich kaum über die Umgebungstemperatur erwärmen.
Noch extrmer wird es wenn sich di Folie quer oder längs in der Strahlunsrichtung befindet. Die eingestrahlte Leistung ermitelt sich aus der bestrahlten Fläche!
OK, die Masse der Tafel sind angegeben, aber es fehlt eigentlich die Hmmelsrichtung, wenn die Tafel auf der Nordseite angebracht ist, trifft sie gar kein Sonnenlicht …
Für einen Naurwissenschaftler ist die Aufgabe schlicht nicht berechenbar!
Ob diese Aufgabe jetzt die Erlärung für die gänzlich unterschedlichen Aussagen der Klimaforscher bezüglic der Erderwärmung ist ???
MfG Peter(TOO)
Temperatuerfahrung durch Leitfähigkeit beeinflusst
Rein von der Erfahrung her: das Kupfer.
Das mag wohl von der Erfahrung stammen, dass man sich an einer Kupferplatte, die in der Sonne lag, die Hände verbrennen kann. An einem Wasserbecken eher nicht.
Das liegt aber wohl an der besseren Wärmeleitfähigkeit des Kupfers. Ich vermute, dass beide Materialien eine ähnliche Temperatur haben werden.
Oft wird die Temperaturerfahrung durch unterschiedliche Wärmeleitfähgkeiten beeinflusst. Bei zB 21 °C Raumtemperatur kommt einem Metall kälter als Holz vor, weil das Metall die Wärme besser leitet. Sowohl Holz als auch Metall sind aber 21°C warm. Bei zB 40 °C Raumtemperatur ist es dann genau andersrum - Holz kälter, Metall wärmer bzw HEIß *g*
Gruß
Paul
Mehr geraten als gewust würde ich, wenns denn unbedingt sein
muss, sagen, daß die Cu-Platte wärmer ist, im Wasser aber mehr
Energie, weil die Wärmekapazität von Wasser deutlich größer
ist.
Dafür verdunstet vom Kupfer ebenso deutlich weniger.
Wir sind uns doch einig, dass die Frage Mumpitz ist - warum dann also solche Scheinantworten?
Gruß
Anwar
PS: Verdunstung könnte, da es sich um eine Klima-Frage handelt, die gemeinte Lösung sein (also Wasser weniger Energie als Kupfer da Wasser verdunstet).
PPS: Mist, jetzt fange ich auch mit solcher Kaffeesatzleserei an…
Hallo!
Das mag wohl von der Erfahrung stammen, dass man sich an einer
Kupferplatte, die in der Sonne lag, die Hände verbrennen kann.
An einem Wasserbecken eher nicht.
Das liegt aber wohl an der besseren Wärmeleitfähigkeit des
Kupfers.
… und hat nichts mit der Wärmekapazität zu tun?
Ich vermute, dass beide Materialien eine ähnliche
Temperatur haben werden.
Begründung? Ich halte es sogar fast für ausgeschlossen, dass die Temperatur ähnlich sein könnte …
Oft wird die Temperaturerfahrung durch unterschiedliche
Wärmeleitfähgkeiten beeinflusst.
Aber bei weitem nicht nur! Wenn ich die Wahl hätte, ob ich von einem 100°C heißen Kupferblech berührt werde oder von 100°C heißem Wasser(dampf), würde ich im Zweifelsfall das Kupfer für die gesündere Wahl halten!
Michael
Stärker erwärmt wird kupferne Gedenkplatte, allerdings speichert das Wasser mehr Energie. Metall benötigt wenig Energie, um sich zu erwärmen, Wasser hingegen hat eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Die Platte erwärmt sich rascher, kühlt aber auch rascher ab. Das Wasser aber erwärmt sich nicht so stark, speichert die Wärme aber besser
ist diese antwort denn prinzipiell richtig??
ich hoffe… ja und ich kann auch nichts dafür, wenn er solche fragen stellt, aber ich brauch den schein unbedingt!!! kennt sich hier noch wer mit dem wetter aus? *liebguck*
Ein Post höher owt
x
Was erwärmt sich in der Sonne stärker: Eine kupferne
Gedenkplatte von 1 m² Größe und 10 cm Stärke, oder ein gleich
großes Wasserbecken? Worin ist nach einem sonnigen Tag mehr
Energie gespeichert? Kurze Begründung!
KURZ???
Du hast eine so komplexe Frage gestellt, das wird nicht kurz.
Du hast erstmal ungenaue Angaben.
Das Wasserbecken hat ja eine Umhüllung. Woraus, wie dick, welcher Emissionsgrad?
Das Kupferteil hat welche Oberfläche? Poliert hochglänzend, matt, mit Patina? Liegt es irgendwo auf oder ist es quasi frei in Luft?
Ein Gegenstand in der Sonne erfährt zunächst einmal eine Energiezufuhr.
Diese ist abhängig davon, wie stark er die Sonnenstrahlung adsorbiert. Daher muss man wissen, ob man z.B. hochglänzend poliertes Kupfer hat, oder eine angelaufene schwarz-grüne Patina hat.
Beim Wasserbecken fragt man sich, ob der Beckenboden schwarz-matt ist oder aus Glas ist.
Dann hast du Energieabgabe an die Umgebung.
Einmal Strahlungswärme, die analog zum Stefan-Boltzmann Gesetz von der Temperatur und dem Emissionsgrad abhängt.
Dann hast du Konvektionswärme, die der Körper verliert, also Luft, die sich erwärmt (dabei den Körper kühlt) und nach oben wegzieht.
Und beim Wasser hast du noch Verluste durch Verdampfung des Wassers.
Zudem muss man sich fragen, welche Wärme die Körper noch durch den Kontakt zum Untergrund abgeben können. Ach, und die Dicke und das Material des Wasserbeckens bestimmen natürlich auch dessen Wärmeverluste.
So, mal ganz praktisch:
Wasser lässt ne Menge SOnnenstrahlung durch. Wenn der Beckenboden z.B. aus Glas ist, wird viel Sonnenenergie durch das Becken durchgehen, also nicht das Wasser erwärmen.
Ein Kupferkörper wird aber mehr Energie aufnehmen, da seine Oberfläche wohl eher nicht hochglanzpoliert ist.
Zudem entfällt der Verlust durch Verdampfungskälte.
Also wird - auch nach der persönlichen Erfahrung - der Kupferkörper ziemlich heiß werden, während Wasser wohl irgendwie handwarm werden wird.
Für eine Prüfung ist diese Aufgabe denkbar ungeeignet, da nicht berechenbar. Offenbar will der Prüfer nur eine Abschätzung haben.
Da würde ich sagen:
Kupfer nimmt mehr Energie auf als Wasser.
Wasser verliert durch Verdunstung mehr Energie als Kupfer.
–> Kupfer wird also heißer.
Genauer geht das nicht!
Hallo,
Stärker erwärmt wird kupferne Gedenkplatte
wenn die Platte eine glänzende Oberfläche hat
und das Licht spiegelt, dann nicht.
Auch beim Wasserbecken spielt die Farbe der
beschienen Beckenfläche eine wesentliche Rolle.
Die Frage ist aber, ob das Becken offen ist oder
druckdicht geschlossen. Im letzten Fall ist es
möglich, das Wasser auf über 100°C zu erwärmen.
Im ersten Fall wird es verdunsten und dabei dem
restlichen Wasser Verdunstungsenergie entziehen.
Das ist wohl der Hauptgrund, weshalb ein Wasserbecken
deutlich weniger Temp. erreichen kann als ein
Festkörper.
Abends ist dann deutlich weniger Wasser drin, als
morgens.
allerdings speichert das Wasser mehr Energie.
Metall benötigt wenig Energie, um sich zu erwärmen,
Nicht „wenig“, sonden nur etwas weniger
(ca. 21% bei gleichem Volumen).
Wasser hingegen hat eine schlechte Wärmeleitfähigkeit.
Dass Wasser ein Flüssigkeit ist, weißt du aber schon?
Deshalb spielt die Wärmeleitung da nur eine
zweitrangige Rolle.
http://de.wikipedia.org/wiki/Konvektion
Die Platte erwärmt sich rascher,
kühlt aber auch rascher ab. D
Ist abhängig von den konkreten Bedingungen.
das Wasser aber erwärmt sich nicht
so stark, speichert die Wärme aber besser
Wie „besser“?
Es speichert mehr Wärme bei gleicher Temperaturdiff.
Die Kupferplatte könnte aber eine deutlich höhere
Temp. erreichen, ohne zu verdampfen.
ist diese antwort denn prinzipiell richtig??
Nein!
Gruß Uwi
Hallo,
Was erwärmt sich in der Sonne stärker: Eine kupferne
Gedenkplatte von 1 m² Größe und 10 cm Stärke, oder ein gleich
großes Wasserbecken?
das Kupfer.Kupfer braucht nur etwa 9 % der Wärmeenergie je kg um
sich um ein Grad zu erwärmen wie das Wasser.Daß der Wirkungsgrad
der Sonneneinstrahlung auf ein Material von verschiedenen Faktoren
abhängt wurde hier schon dargelegt.
Auch hier ist die Kupferplatte überlegen vor allem, wenn man sie
nach unten und der Seite vor Wärmeabstrahlung schützt.
(Wasser kann genau genommen fast nur mittelbar durch Strahlung
erwärmt werden, über Schwebestoffe im Wasser oder den Untergrund)
Da hier die Form und das Volumen von Wasser und Kupfer gleich sind
hat das Kupfer die ca die 9-fache Masse.
Das Kupfer braucht hier also zu Erwärmung von z.Bsp. 1Grad (1K)
0,09*9=0,81 (81%) der Wärmemenge wie das Wasser.
Worin ist nach einem sonnigen Tag mehr Energie gespeichert?
Im Kupfer ! wenn man davon ausgeht,daß sich das Kupfer um mind. 25%
mehr aufheizen kann(also zBsp. das Wasser von 20 auf 60 K
und das Kupfer auf mehr als 70 K) als das Wasser was möglich wäre
wenn man eben den ganzen Klotz isoliert.
Es hängt eben auch davon ab, welche speziellen Maßnahmen man
ergreift um einmal die Effizienz der Wirkung der Sonneneinstrahlung
auf das Material zu erhöhen und Wärmeverluste zu verringern.
Gruß VIKTOR
Hallo,
Aber bei weitem nicht nur! Wenn ich die Wahl hätte, ob ich von
einem 100°C heißen Kupferblech berührt werde oder von 100°C
heißem Wasser(dampf), würde ich im Zweifelsfall das Kupfer für
die gesündere Wahl halten!
Wobei das noch damit zusammen haengt, dass der Wasserdampf beim kondensieren Waermeenergie freisetzt. Das gibts bei