99 Physik verstehen 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12321-3) 41 Wärme in unserer Welt Welche Materialien können durch Strahlung gut erwärmt werden? Wenn ein Material Infrarotstrahlung absorbiert, so werden seine Teilchen zum Schwingen gebracht. Die Temperatur erhöht sich. Bei Feststoffen findet die Absorption oft an der Oberfläche statt. „Absorbierende Oberflächen (Abb. 41.1) Beleuchte verschieden farbige Papierstücke (zB Naturpapier) etwa eine Minute lang gleichmäßig mit zB einer Wärmelampe. Stelle danach mit einem Digitalthermometer oder einer Wärmebildkamera fest, welche Oberfläche die meiste Strahlungsenergie absorbieren konnte. In Abb. 41.2 siehst du drei verschlossene Gläser mit heißem Wasser: mit Aluminiumfolie (links), schwarzem Naturpapier (Mitte) und Zeichenpapier (rechts) umhüllt. Was schließt du aus dem Wärmebild der drei Gläschen? Helle, glatte und silbrig glänzende Oberflächen reflektieren einen großen Teil der Infrarotstrahlung. Sie erwärmen sich daher nicht so stark (Abb. 41.3). Dunkle und raue Oberflächen erwärmen sich schneller. Sie können Infrarotstrahlung gut absorbieren. Bei gleicher Temperatur geben dunkle, matte Gegenstände mehr Wärme durch Strahlung ab als heller und glatte Oberflächen. Welchen Einfluss hat der Einfallswinkel der Strahlung? Sonnenkollektoren nutzen die Infrarotstrahlung der Sonne zum Erwärmen von Wasser (Abb. 41.4). Sie werden immer schräg aufgestellt. Nur so kann möglichst viel Strahlungsenergie von der dunklen Kollektorfläche aufgenommen werden. Auf den Winkel kommt es an (Abb. 41.5) Stelle gleich große Stücke von schwarzem Naturpapier in unterschiedlichen Winkeln auf. Bestrahle sie etwa eine Minute lang mit einer Wärmelampe. Stelle danach die Erwärmung der Papierstücke mit einem Digitalthermometer oder einer Wärmebildkamera fest. Betrachte Abb. 41.6. Wie kann diese Zeichnung die unterschiedliche Erwärmung bei V4 erklären? Verfasse eine Bilderklärung. V3 41.1 Absorbierende Oberflächen A3 41.2 Welches Gläschen hält seine Temperatur am längsten? Infrarotstrahlung wird von hellen, glatten und silbrig glänzenden Oberflächen gut reflektiert. Sie erwärmen sich dadurch nur wenig. Dunkle und raue Oberflächen absorbieren Infrarotstrahlung gut und erwärmen sich stark. M 41.3 Schutz vor Überhitzung: Bei einer Rettungsdecke reflektiert die silberfarbene Seite die Sonneneinstrahlung. Zum Schutz vor Auskühlung wäre die silberfarbene Seite innen. V4 A4 Je steiler die Infrarotstrahlung auf die Oberfläche eines Gegenstands trifft, umso stärker wird er erwärmt. M 41.5 Auf den Winkel kommt es an 41.6 Wie kann diese Zeichnung das Ergebnis von V4 erklären? Strahlung der Wärmelampe 41.4 Sonnenkollektor zur Warmwasseraufbereitung phv4sb_12321_S001-104_04Korr_20251112.indd 41 13.11.2025 13:27:52 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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