{"id":42273,"date":"2019-10-04T02:36:02","date_gmt":"2019-10-04T01:36:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-wiens-vertreibungsgesetz-definition\/"},"modified":"2021-06-15T12:01:14","modified_gmt":"2021-06-15T11:01:14","slug":"was-ist-wiens-vertreibungsgesetz-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-wiens-vertreibungsgesetz-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Wiens Verschiebungsgesetz – Definition"},"content":{"rendered":"
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Wiens Verschiebungsgesetz (benannt nach einem deutschen Physiker) beschreibt die Verschiebung dieses Peaks in Bezug auf die Temperatur, proportional zu Wiens Verschiebungskonstante.<\/div>\n<\/div>\n
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Wiens Verschiebungsgesetz<\/h2>\n

\"Schwarzk\u00f6rperstrahlung\"<\/a>Wie aus der Figur ersichtlich ist, erreicht die\u00a0Schwarzk\u00f6rper-Strahlungskurve<\/a>\u00a0f\u00fcr verschiedene Temperaturen Spitzenwerte bei einer Wellenl\u00e4nge, die umgekehrt proportional zur\u00a0Temperatur ist<\/a>\u00a0.\u00a0Wiens Gesetz<\/strong>\u00a0(benannt nach einem deutschen Physiker) beschreibt die Verschiebung dieses Peaks in Bezug auf die Temperatur.\u00a0Das Wiener Verschiebungsgesetz<\/strong>\u00a0und die Tatsache, dass die Frequenz umgekehrt proportional zur Wellenl\u00e4nge ist, zeigen auch, dass die Spitzenfrequenz f\u00a0max<\/sub>\u00a0\u00a0(\u00a0Objektfarbe<\/strong>\u00a0) proportional zur absoluten Temperatur T des schwarzen K\u00f6rpers ist.\u00a0Mit steigender Temperatur \u00e4ndert sich daher die Leuchtfarbe von rot nach gelb nach wei\u00df nach blau.<\/p>\n

Nach dem\u00a0Wiener Verschiebungsgesetz<\/strong>\u00a0erreicht die spektrale Strahlung der Schwarzk\u00f6rperstrahlung pro Wellenl\u00e4ngeneinheit einen Spitzenwert bei der Wellenl\u00e4nge\u00a0\u03bb\u00a0max,<\/sub><\/strong>\u00a0gegeben durch:<\/p>\n

\"Wiens<\/a>wobei T die\u00a0absolute Temperatur<\/a>\u00a0in Kelvin ist, ist b eine Proportionalit\u00e4tskonstante, die als\u00a0Wiensche\u00a0<\/strong>Verschiebungskonstante bezeichnet<\/strong>\u00a0wird und\u00a02,8978 \u00d7 10\u00a0\u20133<\/sup>\u00a0km entspricht<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist zu beachten, dass auch bei einer wei\u00dfgl\u00fchenden Temperatur von 2000 K noch 99% der Strahlungsenergie im infraroten (unsichtbaren) Spektrum abgestrahlt werden.<\/p>\n

Obwohl die Verschiebung dieses Peaks eine direkte Konsequenz des\u00a0Planckschen Gesetzes ist<\/strong><\/a>\u00a0, wurde sie von Wilhelm Wien einige Jahre vor der Entwicklung dieser allgemeineren Gleichung durch Max Planck entdeckt.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Schwarzk\u00f6rperstrahlung<\/h2>\n

Es ist bekannt, dass die Menge an Strahlungsenergie, die von einer Oberfl\u00e4che bei einer gegebenen Wellenl\u00e4nge emittiert wird, vom\u00a0Material<\/strong>\u00a0des K\u00f6rpers und dem Zustand seiner\u00a0Oberfl\u00e4che<\/strong>\u00a0sowie der Oberfl\u00e4chentemperatur\u00a0abh\u00e4ngt<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Verschiedene Materialien geben daher auch bei gleicher Temperatur unterschiedliche Strahlungsenergiemengen ab.\u00a0Ein\u00a0K\u00f6rper<\/strong>\u00a0, der die\u00a0maximale<\/strong>\u00a0W\u00e4rmemenge f\u00fcr seine absolute Temperatur\u00a0abgibt,\u00a0wird als\u00a0schwarzer\u00a0<\/strong>K\u00f6rper bezeichnet<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Ein\u00a0schwarzer<\/strong>\u00a0K\u00f6rper ist ein idealisierter physischer K\u00f6rper, der bestimmte Eigenschaften hat.\u00a0Per Definition hat ein schwarzer K\u00f6rper im thermischen Gleichgewicht einen\u00a0Emissionsgrad<\/strong><\/a>\u00a0von\u00a0\u03b5<\/em>\u00a0= 1,0<\/strong>\u00a0.\u00a0Echte Objekte strahlen nicht so viel W\u00e4rme aus wie ein perfekter schwarzer K\u00f6rper.\u00a0Sie strahlen weniger W\u00e4rme aus als ein schwarzer K\u00f6rper und werden daher als graue K\u00f6rper bezeichnet.<\/p>\n

Die Oberfl\u00e4che eines schwarzen K\u00f6rpers sendet bei Raumtemperatur (25 \u00b0 C, 298,15 K) W\u00e4rmestrahlung mit einer Geschwindigkeit von ungef\u00e4hr 448 Watt pro Quadratmeter aus.\u00a0Reale Objekte mit einem Emissionsgrad von weniger als 1,0 (z. B. Kupferdraht) senden Strahlung mit entsprechend geringeren Raten aus (z. B. 448 x 0,03 = 13,4 W \/ m\u00a02<\/sup>\u00a0).\u00a0Das Emissionsverm\u00f6gen<\/strong>\u00a0spielt eine wichtige Rolle bei W\u00e4rme\u00fcbertragungsproblemen.\u00a0Sonnenkollektoren enthalten zum Beispiel selektive Oberfl\u00e4chen mit sehr niedrigen Emissionsgraden.\u00a0Diese Kollektoren verschwenden nur sehr wenig Sonnenenergie durch die Emission von W\u00e4rmestrahlung.<\/p>\n

Da das\u00a0Absorptionsverm\u00f6gen<\/strong><\/a>\u00a0und das\u00a0Emissionsverm\u00f6gen<\/strong><\/a>\u00a0durch das\u00a0Kirchhoffsche W\u00e4rmestrahlungsgesetz miteinander verbunden sind<\/strong><\/a>\u00a0, ist ein\u00a0schwarzer K\u00f6rper<\/strong>\u00a0auch ein perfekter Absorber f\u00fcr elektromagnetische Strahlung.<\/p>\n

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Kirchhoffs W\u00e4rmestrahlungsgesetz<\/strong>\u00a0:<\/em><\/p>\n

F\u00fcr einen beliebigen K\u00f6rper, der W\u00e4rmestrahlung im thermodynamischen Gleichgewicht emittiert und absorbiert, ist das Emissionsverm\u00f6gen gleich dem Absorptionsverm\u00f6gen.<\/em><\/p>\n

Emissionsgrad \u03b5 = Absorptionsverm\u00f6gen \u03b1<\/strong><\/p>\n

Ein\u00a0schwarzer K\u00f6rper<\/strong>\u00a0absorbiert alle einfallenden elektromagnetischen Strahlen, unabh\u00e4ngig von Frequenz oder Einfallswinkel.\u00a0Sein\u00a0Absorptionsverm\u00f6gen<\/strong>\u00a0ist daher gleich Eins, was auch der h\u00f6chstm\u00f6gliche Wert ist.\u00a0Das hei\u00dft, ein\u00a0schwarzer K\u00f6rper<\/strong>\u00a0ist ein\u00a0perfekter Absorber<\/strong>\u00a0(und ein\u00a0perfekter Emitter<\/strong>\u00a0).<\/p>\n

Beachten Sie, dass sichtbare Strahlung ein sehr schmales Band des Spektrums von 0,4 bis 0,76 nm einnimmt. Wir k\u00f6nnen aufgrund visueller Beobachtungen keine Beurteilung der Schw\u00e4rze einer Oberfl\u00e4che vornehmen.\u00a0Betrachten Sie beispielsweise wei\u00dfes Papier, das sichtbares Licht reflektiert und somit wei\u00df erscheint.\u00a0Andererseits ist es f\u00fcr Infrarotstrahlung im Wesentlichen schwarz (\u00a0Absorptionsverm\u00f6gen \u03b1 = 0,94<\/strong>\u00a0), da sie langwellige Strahlung stark absorbieren.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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