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Wärmetransport durch Strahlung

Absorption, Reflexion und Durchlässigkeit

Wärmestrahlung wird, wenn sie auf einen Körper trifft, absorbiert, reflektiert und/oder hindurchgelassen. Nach dem Energieerhaltungssatz gilt für die Summe aus Absorption A, Reflexion R und Durchlässigkeit D:

Q ˙ A Q ˙ + Q ˙ R Q ˙ + Q ˙ D Q ˙ = A + R + D = 1
Tab.1
Legende
SymbolBeschreibungEinheit
Q ˙ WärmestromW
Q ˙ A Absorbierter WärmestromW
Q ˙ R Reflektierter WärmestromW
Q ˙ D Hindurchgelassener WärmestromW
A Absorptionszahl
R Reflexionszahl
D Durchlasszahl

Dabei sind folgende Sonderfälle zu unterscheiden.

  • Schwarzer Körper ⇒ (A = 1): Wärmestrahlung wird vollständig absorbiert
  • Idealer Spiegel ⇒ (R = 1): Wärmestrahlung wird vollständig reflektiert
  • Diathermaner Körper ⇒ (D = 1): Wärmestrahlung wird vollständig durchgelassen

Kein Stoff erfüllt diese Sonderfälle vollständig, wobei Absorptionszahlen von etwa 0,9...0,97 wie für Platinschwarz oder Lampenruß der Forderung nach einem absoluten schwarzen Körper (A=1) nahe kommen. Die Stoffe, die nur einen Teil der auftreffenden Strahlung unabhängig von der Wellenlänge absorbieren, werden graue Strahler oder Graukörper genannt. Ebenso gibt es keinen absolut weißen Körper, der alle auftreffende Strahlung reflektiert (idealer Spiegel, R=1).

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