Wie groß sind, nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz, die Auswirkungen unterschiedlich erwärmter Landflächen auf den Energiehaushalt der Erde/Atmosphäre?

Da der Temperatur-Unterschied der sommerlichen Bodenerwärmung auf einem unbedeckten Acker und einem Acker mit Bewuchs/Gründüngung oder einem Wald durchaus 15-25°C betragen kann, spielt ja damit die Strahlungsleistung, mit der der Boden Wärmestrahlung »zurück in die Atmosphäre strahlt« durchaus eine Rolle.

Wenn ich von einer Bodentemperatur von 25°C (bedeckter Boden) bzw. 50°C (nackter Boden) ausgehe (was im Sommer durchaus der Fall sein kann), dann ergibt das nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz eine Strahlungsleistung von 465 bzw. 640 W/m2:

Das ist schon ein deutlicher Unterschied. Ich bin mir aber unsicher was das dann konkret heisst. Und nun ist die Erde ja kein schwarzer Körper. Also sind die genannten Zahlen nur Theorie, geben aber sicherlich eine Richtung an.

Aber liege ich Recht in der Aussage bzw. dem Verständnis dieses Überlegung, dass, je höher die Bodentemperatur, desto - in vierfacher Potenz zur Temperatur - höher ist die Strahlungsleistung, mit der Energie wieder zurück in die Atmosphäre gestrahlt wird? Und dass höhere Bodentemperaturen durch z.B. brach liegende Äcker zu »mehr Energie, die in der Atmosphäre zurück gestrahlt wird« führen?

Bin kein Physiker, sorry für unklare Formulierungen.

Danke für Erklärungen/Hinweise/Korrekturen.

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Erde, Schule, Klimawandel, Physik, Thermodynamik, Vegetation, Wärmelehre, Biosphäre, Wärmestrahlung
Physik/Thermodyamik-Aufgaben?

Habe Probleme mit diesen Aufgaben zur Thermodynamik, bin froh über Lösungswege. P.S: Habe dazu weder Formeln noch Lösungen bekommen, deshalb weiss ich nicht weiter!

Der Zylinder eines 4-Takt-Benzinmotors besitzt ein Hubvolumen von 132cm3, der mittlere Arbeitsdruck ist 25bar.

a) Berechnen Sie die während eines Arbeitszyklus abgegebene Arbeit.

b) Welche Leistung hat dieser Einzylinder-Motor bei 4000 Umdrehungen pro Minute?

c) Welchen Benzinverbrauch (in kg) mit dem Heizwert 4.3 * 107 J/kg erwarten Sie pro Stunde, bei einem Wirkungsgrad von 35%?

Der 4-Takt-Benzinmotor eines Rasenmähers besitzt nur einen Zylinder. Sein Hubvolumen beträgt 250cm3, der mittlere Arbeitsdruck 4.5bar, die Drehzahl52s1.

a) Wie gross ist die Leistung des Motors?

b) Wie viel Benzin mit dem Heizwert 4.3 * 107 J/kg verbraucht er in einer halben Stunde, wenn sein Wirkungsgrad 25% ist?

a) Der Wirkungsgrad eines Ottommotors beträgt 25%. Wie gross ist die an der Kurbelwelle verrichtete Arbeit, wenn 20l Benzin verbraucht werden?

(b) Wie gross ist die genutzte Arbeit, wenn an Getriebe und Rädern 40% davon ”verloren”gehen? (c) Wie viel Prozent der Verbrennungsenergie belasten also die Umwelt durch Temperatur- erhöhung?

Ein Benzinmotor leistet 40kW, sein Wirkungsgrad ist 35%. Zur Kühlung des Motors werden je Minute 50Liter Kühlwasser umgewälzt, das sich beim Vorbeistreichen an den Zylinder um 15 ̋C erwärmt. Wie viel Prozent der im Motor im Ganzen umgesetzten Wärmeenergie wird vom Kühlwasser weggeführt?

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Masse Mischverhältnis berechnen Thermodynamik?

Ich hoffe jemand kann mir bei der Aufgabe weiterhelfen. Ich weiß nicht wie man hier auf das Ergebnis kommen soll. Die Aufgabe lautet folgendermaßen:

In einem Schwimmbecken mit einem Volumen von 360m^3 wird kaltes Wasser mit einer Temperatur von 11°C und Warmes Wasser mit einer Temperatur von 75°C gefüllt. Berechne die benötigte Menge an Warmes und Kaltes Wasser um eine Mischtemperatur von 24°C zu erreichen.

Ich kenne die Mischungsregel ∆Qab=ΔQauf und ich weiß auch, wie man ähnliche Aufgaben berechnet allerdings hänge ich gerade an dieser Aufgabe fest, denn egal wie ich sie drehe und Wende ich habe immer 2 Unbekannte.

In dem Lösungsblatt steht auch nicht viel mehr drin, wie diese Aufgabe zu lösen ist. In den Lösungen steht nur:

Lösung:

Berechnung der gesamten Wassermasse:

m(w)=ρ(w)*V(w)

m(w)=360000kg

Vom kalten Wasser m1 aufgenommene Wärmemenge:

υ(m)=Mischtemperatur in °C

υ1=Temperatur des kalten Wassers

∆Qauf=C(w)*m1*(υ(m)-υ1)

Vom Warmenwasser m2=m(w)-m1 abgegebene Wärmemenge:

∆Qab=C(w)*(m(w)-m1)*(υ2-υ(m))

und dann stehen nur noch die Ergebnisse dort, wo ich mich frage, woher diese Ergebnisse kommen? Ich weiß auch nicht wie ich bitte weitermachen soll nach dem ich die Gleichung gleichgesetzt habe, denn ich habe ja links und rechts von der Gleichung dann immer noch m1 stehen also eine unbekannte nach der ich nicht weiß wie nach der aufzulösen sein soll.

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Wie funktioniert dieses Bewässerungssystem für Orchideen?

Hey liebe Community.

Das hier wird ein längerer Text, nur als Vorwarnung.

Aaaalso, vor etwas längerer Zeit hat meine Ex-Freundin in einer befristet vermieteten Wohnung gelebt, in der sonst ein Ingenieur gewohnt hat.

Dieser hatte - genau wie ich - Orchideen.

Was mich allerdings fasziniert hat, war die Art wie er seine Orchideen gehalten hat.

Er hatte einen handelsüblichen durchsichtigen Topf mit Orchideensubstrat in den mehrere kleine Phalaenopsis-Orchideen gesetzt waren, welche auch wie verrückt blühten. Der Topf war in einen ebenfalls durchsichtigen Übertopf aus Glas gesetzt.

Wer Orchideen schon mal gehalten hat weiß: Das Problem bei jungen Orchideen ist insbesondere, dass die Luftwurzeln noch nicht besonders tief in das Subtrat hereinreichen, sodass bei einem großen Topf das Wasser beim Gießen schnell versickert und sich unten im Topf sammelt... und sammelt... und sammelt, bis das Substrat unten anfault oder Schimmel bildet. Um das zu vermeiden muss man dann ja natürlich das Wasser - jedes Mal - abgießen.

Nun hatte dieser Typ aber etwas seltsames gemacht:

Er hatte unten Löcher in die Übertöpfe gebohrt und kleine Gummischläuche hineingeführt und die Öffnungen abgedichtet (ich vermute mit durchsichtigem Silikon). Die Schläuche führten dann nach oben über die Pflanzen und schienen dort auch wieder Wasser abzugeben, ansonsten wären die Pflanzen bei meiner Ex nämlich verreckt.

Ich wollte mich mal erkundigen, ob jemand mit dieser Bewässerungstechnik vertraut ist und mir sagen kann, welcher Effekt diese Bewässerungsart ermöglicht (zB irgendwelche Druckunterschiede oben und unten am Schlauch und ob dies ein dauerhafter Effekt ist, das Wasser also automatisch wieder zu laufen beginnt, sobald man nachgießt, oder ob man immer einen Sog erzeugen muss.

Ich füge eine kleine Grafik zur Anschaulichkeit bei.

Danke für alle hilfreichen Antworten im Voraus!

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Berechnung von Wärme- und Arbeitsbeträgen (Physikalische Chemie)?

Ich habe ein p-V-Diagramm eines idealen Gases mit den Punkten 1 und 2, Punkt 1 ist dei einem Niedrigem Druck und Volumen, Punkt 2 bei einem höheren Druck und Volumen. Es sind drei Verschiedene Wege vom Anfangszustand 1 in den Endzustand 2 eingezeichnet. (a,b,c) Bei a wird zunächst bei konstantem Volumen der Druck erhöht (isochore Druckerhöhung?) und anschließend bei konstantem Druck das Volumen bis zum Punkt 2 erhöht. (isobare Expansion?). Der Weg b ist ähnlich nur umgekehrt, zuerst die Expansion, dann die Druckerhöhung. Weg c beschreibt den direkten Weg (polytrope Erwärmung?). Es ist noch gegeben, dass der Druck im Anfangszustand halb so groß wie im Endzustand ist.

Eine Teilaufgabe ist die Berechnung der änderung der inneren Energie bei Weg a, wenn eine bei einer zugefügten Wärme von 3kJ eine Expansionsarbeit von 1kJ verrichtet wird, mein Ansatz hierzu ist es nach dem 1.HS: Delta U = Delta Q (3kJ) - Delta W (1kJ) zu rechnen. Also Delta U = 2kJ.

Ist das soweit richtig oder habe ich einen Denkfehler? Sind die Bezeichnungen der Prozesse korrekt?

Nun soll ich die Wärme- und Arbeitsbeträge für die Wege b und c zu berechnen. Hierbei fehlt mir noch der Ansatz. Ich wäre sehr dankbar wenn mir jemand weiterhelfen kann oder mir ein passendes Forum empfehlen kann.

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