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Warum muss ein Schwarzer Körper mehr Energie ausstrahlen als jeder andere Körper auf gleicher Temperatur?
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Welche Möglichkeiten gibt es, aus der Strahlung eines Körpers auf seine Temperatur zu schließen?
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Berechnen Sie die Leistung, die ein Heizkörper von 1 m² Oberfläche bei einer Temperatur von 100°C an ein Zimmer von 20°C durch Strahlung höchstens abgibt!
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Im Explosionskern einer Wasserstoffbombe werden Temperaturen um `5*10^7" K"` erreicht. Es entsteht ein enorm intensiver Strahlungsblitz.
Welche Strahlungsleistung hat eine Kugel mit `r = 1 " m"` bei dieser Temperatur?
Wie groß ist die Leistungsdichte der Strahlung `S` in W/m² in 5 km Entfernung? Vergleichen Sie den erhaltenen Wert mit der Solarkonstanten! (`5,67*10^{–8}" W/m²K⁴"`)
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🖩
Ein als Schwarzer Körper zu betrachtender Schmelzofen hat die Innentemperatur 1300°C. Er besitzt eine 20 cm x 25 cm große Öffnung. Die Außentemperatur beträgt 25°C.
Welche Wärmemenge strahlt der Ofen pro Stunde ab?
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🖩
Welche Temperatur hat die aus 10 m Chromnickeldraht von 1 mm Dicke gedrehte Wendel eines elektrischen Strahlofens, der eine Leistung von 1 kW aufnimmt, bei einer Raumtemperatur von 18°C? (ε = 0,6)
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Welche Leistung gibt ein Heizkörper von 1 m² Fläche bei einer Temperatur von 80°C an ein Zimmer von 20°C durch Strahlung höchstens ab?
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Der Metallfaden (Durchmesser 0,02 mm, Länge 10 cm) einer Glühlampe wird vom elektrischen Strom auf 3000 K erhitzt. Wie groß ist die abgestrahlte Leistung? (Annahme: Schwarzer Körper)
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🖩
Der Glühfaden einer 150-W-Halogenlampe strahlt wie eine Rechteckfläche von 2 · (5,8 · 2,9 mm²). Berechnen Sie die Temperatur des Glühfadens unter der Annahme, dass er ein Schwarzer Strahler ist und Energie nur durch Strahlung abgibt.
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🖩
Ein als schwarzer Körper zu betrachtender Schmelzofen hat die Innentemperatur 1300°C. Er besitzt eine 20 cm x 25 cm große Öffnung. Die Außentemperatur beträgt 25°C.
Bei welcher Wellenlänge strahlt der Ofen am meisten Energie ab?
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Ein als schwarzer Körper zu betrachtender Schmelzofen hat die Innentemperatur 1300°C. Er besitzt eine 20 cm x 25 cm große Öffnung. Die Außentemperatur beträgt 25°C.
Welche Energie transportiert ein Strahlungsquant mit der Wellenlänge bei der maximalen Ausstrahlung aus dem Ofen?
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🖩
Wie groß ist die Energie eines Strahlungsquants der Wellenlänge 550 nm (grünes Licht) in eV?
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Wie groß ist die Energie eines Strahlungsquants der Wellenlänge 2 nm (Röntgenstrahlung) in eV?
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Die Ausstrahlung der Sonne besitzt ein Maximum bei der Wellenlänge 500 nm. Wie hoch ist ihre Oberflächentemperatur?
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🖩
Ein Heizkörper hat bei einer strahlenden Oberfläche von 1,5 m² eine Temperatur von 80°C. Welche Heizleistung gibt er durch Strahlung an die Umgebung (20°C) ab?
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Die Sonne besitzt eine Leuchtkraft von 3,8·1026 W. Wie groß ist die Temperatur ihrer Oberfläche (unter der Voraussetzung einer schwarzen Strahlung)?
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🖩
Der Wolframdraht in einer Glühlampe hat einen Durchmesser von 0,2 mm und eine Länge von 100 mm (gewendelt). Er soll auf etwa 2800 K erhitzt werden. Welche Leistung muss der Glühlampe zugeführt werden?
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Wärmehaushalt der Erdatmosphäre
Der Wärmehaushalt der Erdatmosphäre wird überwiegend bestimmt durch die …
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Sonnenheizung
Schätzen Sie ab, wie viel Wärmeenergie pro Quadratmeter Kollektorfläche in unseren Breiten an einem sonnigen Wintertag (effektive Sonnenscheindauer etwa 6 Stunden) gewonnen könnte: …
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500 Bienen schließen sich für 20 min kugelförmig (`r = 2" cm"`) um eine Hornisse zusammen. Wie viel Energie muss jede Biene zusätzlich aufbringen, um eine Temperaturerhöhung von 35 °C auf 48 °C aufrecht zu erhalten? Der Emissionsgrad kann mit etwa 0,8 angenommen werden.
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❓
Welche Möglichkeiten gibt es, über die Strahlung eines Körpers seine Temperatur zu messen?
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🖩
Wie groß sind die Energien von Strahlungsquanten der Wellenlänge 550 nm (grünes Licht) bzw. 2 nm (Röntgenstrahlung) in eV?
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🖩
In welchem Wellenlängenbereich liegen die Maxima für die Umgebungstemperatur von −25 °C bis 40 °C?
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🖩
Berechnen Sie aus der Temperatur der Sonnenoberfläche (5 790 K) die Wellenlänge des Strahlungsmaximums (Wien’sches Verschiebungsgesetz)!
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❓
Wie machen sich schlechte Kontaktstellen in Elektroinstallationen in einer Thermografie bemerkbar?
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Welche Energie tauschen Körper unterschiedlicher Temperatur beim Temperaturausgleich aus?
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Ein Lichtquant hat eine Energie von 1 eV. Berechnen Sie seine Frequenz und Wellenlänge im Vakuum!
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Glühfarben von Eisen
Welche Reihenfolge haben die Glühfarben von Eisen mit steigender Temperatur? …
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Bei einer Verdopplung der absoluten Temperatur eines Schwarzen Körpers steigt seine Ausstrahlung auf das …
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Das Maximum der Ausstrahlung eines Schwarzen Körpers verschiebt sich mit steigender Temperatur hin …
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Absorptionsgrad
Wie nennt man einen Körper, der einen Absorptionsgrad von 100% aufweist? …
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Was kann man nach dem Wien’schen Verschiebungsgesetz an der Glühfarbe von Eisen erkennen? …
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Strahlungsgesetz
Das Strahlungsgesetz von Josef Stefan und Ludwig Boltzmann beschreibt …
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Strahlungskonstante
In welcher Einheit wird die Stefan-Boltzmann-Strahlungskonstante …
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Schwarze Körper
Schwarze Körper mit eine Temperatur von über 1000°C geben Wärmeenergie hauptsächlich in Form von ab. …
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Keplerrotation
Die Keplerrotation beschreibt die Bewegung von Massen um eine dominante Gravitationsquelle. Tragen Sie in einem Diagramm die mittlere Umlaufgeschwindigkeit der Planeten über dem mittleren Bahnradius (Entfernung des Planeten von der Sonne) auf! Entwerfen Sie einen mathematischen Zusammenhang.
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Volumen und Oberfläche
Zwei Körper unterschiedlicher Größe haben die gleiche Form. Zeigen Sie, dass beim größeren Körper das Verhältnis Volumen zum Inhalt der Oberfläche ebenfalls größer ist.
zu den Aufgaben im
Welche Gravitationskraft üben zwei einander berührende Eisenkugeln von je 1 m Durchmesser aus?…
weiter …
