25 22 Wie kalt ist es im All? Kommen wir nach diesem kurzen Ausflug in die elektromagnetische Strahlung wieder zur Wärmestrahlung zurück. Jeder Körper sendet aufgrund seiner Temperatur Wärmestrahlung aus. Je höher die Temperatur, desto kürzer die Wellenlänge der ausgesendeten Strahlen. Objekte des Alltags strahlen meistens im infraroten Licht (B 22.20). Es ist für deine Augen unsichtbar, kann aber mit Wärmebildkameras abgebildet werden. Diese messen die Wellenlängen, die von einer bestimmten Stelle ausgehen, berechnen daraus die Temperatur und ordnen eine Farbe zu. B 22.21 Ein Toaster bei der Arbeit: Der Farbunterschied lässt sofort erkennen, dass die Toastscheiben viel wärmer sind als die Umgebung. Zum Beispiel siehst du in B 21.19 (S. 10) das Wärmebild eines Radiators. In B 22.21 siehst du das Wärmebild eines Toasters bei der Arbeit. Die „Farbpalette“ ist hier anders. Das hängt von den Einstellungen der Wärmebildkamera ab. Und in B 22.16 ( A 13 ) siehst du das Wärmebild eines Hauses. Du siehst, dass die mit Styropor verkleidetet Fassade blau ist, also wesentlich kälter. Außen blau heißt innen warm! Durch das Verkleiden der Fassade mit Styropor kann man sehr viel Energie sparen und der Umwelt etwas Gutes tun! B 22.22 Die Farbe eines Sternes hängt von seiner Temperatur ab. Sterne mit 3000 °C Oberflächentemperatur leuchten rötlich, die Sonne mit 6000 °C weißlich und noch heißere Sterne mit 10.000 °C oder mehr bläulich. Sterne wie unsere Sonne sind viel heißer als Alltagsobjekte. Die Wellenlänge ihrer Wärmestrahlung ist viel kürzer und liegt auch im sichtbaren Bereich. Man kann die Wärmestrahlung also mit freiem Auge sehen. Welche Farbe ein Stern hat, hängt von seiner Temperatur ab (B 22.1 und B 22.22). Wärmestrahlen werden wie Licht an spiegelnden Flächen reflektiert. In B 22.21 kannst du gut erkennen, wie sich Hand und Toast in der Metallwand des Toasters spiegeln. Diesen Effekt nutzt man bei Thermoskannen aus. Diese sind innen verspiegelt, damit keine Wärmestrahlung verloren geht. Aber auch gegen Wärmeströmung und Wärmeleitung ist sie gut gewappnet (B 22.23). Die Reflexion der Wärmestahlen wird auch bei Rettungsdecken angewendet oder wenn du eine heiße Pizza in Alufolie packst. Der Versuch in A 15 zeigt den Effekt sehr gut. Das Glas mit der Folie kühlt langsamer aus, weil die Wärmestrahlen im Inneren gewissermaßen gefangen sind. Wie stark sich Objekte durch Wärmestrahlen erwärmen, hängt von deren Farbe ab. Weiße Flächen reflektieren den Großteil der Wärmestrahlen und erwärmen sich daher weniger als schwarze Flächen. Deswegen erwärmt sich das rechte Glas in B 22.24 schneller als das linke ( A 16 ). Vakuum verhindert Wärmeleitung Spiegelschicht re ektiert Wärmestrahlung Deckel verhindert Konvektion B 22.23 Eine Thermoskanne ist gegen alle drei Formen der Wärmeübertragung gewappnet. a b B 22.24 Das linke Glas erwärmt sich schwächer als das rechte, weil es weniger Wärmestrahlung absorbiert. Kurz zusammengefasst Jeder Körper sendet auf Grund seiner Temperatur elektromagnetische Strahlung aus – die Wärmestrahlung. Diese gelangt auch durch das Vakuum. Je höher die Temperatur, desto kürzer die Wellenlänge der ausgesendeten Wärmestrahlung. Die Wärmestrahlung von sehr heißen Objekten ist mit freiem Auge sichtbar. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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