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Tutorial MenueStoff- und WärmetransportLerneinheit 5 von 11

Wärmetransport durch Strahlung

Einleitung

Neben Wärmeleitung und Konvektion ist an freien Oberflächen die Wärmestrahlung am Wärmetransport beteiligt.

Sie entsteht aus der Schwingungsenergie der Moleküle eines Körpers, wodurch elektromagnetische Wellen (Wärmestrahlen) ausgesendet werden. Diese Strahlungsenergie kann von getroffenen Körpern absorbiert werden und wird wieder in Wärmeenergie zurückverwandelt.

  • Wärmestrahlung tritt bei allen Wärmetransportvorgängen und in allen Medien auf.
  • Es ist kein Übertragungsmedium erforderlich, Transport von Wärme ist also auch im Vakuum möglich.
  • Der Einfluss der Wärmestrahlung für den Wärmetransport nimmt mit steigender Temperatur des Festkörpers oder Fluids zu.
  • In der Technik leistet die Wärmestrahlung erst ab Temperaturen > 500 °C einen bedeutenden Beitrag zur Wärmeübertragung.
  • Wärmestrahlen sind wie Lichtstrahlen elektromagnetische Wellen, ihre Wellenlänge reicht von 0,8 µm bis 0,8 mm.
  • Die Intensität und die spektrale Energieverteilung hängen von Temperatur sowie Beschaffenheit der strahlenden Körper ab.
  • Zwischen zwei Körpern strahlt nicht nur der wärmere dem kälteren Energie zu, sondern auch umgekehrt, wobei das Emissionsvermögen des wärmeren Körpers überwiegt.
  • Im Gegensatz zu den beiden anderen Arten des Wärmetransports muss für die korrekte Energiebilanz die Rückstrahlung der Umgebung berücksichtigt werden.
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