Zitat :
|
| Aber gibt es auch wirklich kühlende Strahlung? |
Das ist eine Frage der Betrachtungsweise und des Vorzeichens.
Zum Vorzeichen:
Durch Konvention hat man sich in der Thermodynamik (die spielt überall hinein, auch beim Akkuladen oder der Verbrennung von Kohle und Benzin) auf eine egoistische Sichtweise festgelegt: In das System hineingetragene Energiemengen bekommen ein positives Vorzeichen, abgegebene ein negatives.
Elektromagnetische Strahlung, nichts anders ist Wärmestrahlung ja, ist gerichtet und deshalb gibt der Strahler, ob das nun die Antenne eines Fernsehsenders oder eine heiße Herdplatte ist, Energie ab.
Gleichzeitig empfängt, zumindest die Herdplatte, aber auch Wärmestrahlung aus der Umgebung; nur eben viel weniger.
Deshalb kühlt sie sich ohne Energiezufuhr durch die Steckdose ab, bis sie die Umgebungstemperatur erreicht hat. Dann herrscht ein dynamisches Gleichgewicht zwischen den absorbierten und den emittierten IR-Photonen.
Entsprechendes passiert dem Thermoelement in meinem IR-Thermometer.
Es befindet sich auf Zimmertemperatur, also 293K, und empfängt von dem kälteren Schnee weniger Strahlung als es selbst in dieser Richtung abgibt.
Es kühlt sich also ab.
Noch dramatischer wird der Effekt, wenn es in den auf allen Frequenzen dunklen Weltraum schaut, aus dem praktisch überhaupt keine Strahlung kommt. Lediglich durch die Lufthülle, dort hauptsächlich durch die Strahlung vom Wasserdampf und CO
2, wird das Thermoelement dann noch geheizt. (Und natürlich durch sein Gehäuse und die Anschlussdrähte, aber das lassen wir jetzt mal aussen vor, weil es vom µC im Themometer herausgerechnet wird).
Den quantitativen Zusammenhang zwischen Temperatur und abgestrahlter Leistung hat der Physiker
Boltzmann formuliert. Demnach ist die
abgestrahlte Wärmemenge proportional der absoluten Temperatur zu vierten Potenz.
Streng genommen gilt das Stefan-Boltzmannsche-Gesetz nur für schwarze oder graue Körper, aber bis auf metallische Oberflächen erfüllen die meisten Materialien diese Bedingung im gemessenen Wellenlängenbereich (einige µm) ganz gut.
http://de.wikipedia.org/wiki/Josef_Stefan
Man kann die Kälte oder Nichtwärme des Weltraums übrigens sogar auf viel längeren Wellenlängen (3cm) beobachten: Wenn man eine Satellitenantenne, - der LNB reicht, den Spiegel braucht man dazu nicht -, auf ein Erdziel richtet, erhält man einen viel höheres Rauschsignal, als wenn man in den Himmel zielt.
P.S.:
Man kann aber auch tatsächlich mit zugeführter Strahlung kühlen. Dabei geht es aber nur um die letzten µK vor dem absoluten Nullpunkt.
Such mal nach Laserkühlung und Bose-Einstein-Kondensat.
_________________
Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 13 Jan 2009 15:53 ]
