Warmestrahlung in Abhängigkeit zur Entfernung berechnen?
Hallo,
ich möchte in Abhängigkeit von Distanz zu einem heißen Stück Eisen berechnen, wie hoch dessen Wärmestrahlung ist - wenn das Stück Eisen ein Gewicht von 1Kg und eine Temperatur von 500 C° hat.
Sozusagen in Abständen zu diesem heißen Stück Eisen-Materie - eine berechnung in Zentimetern.
Bekannt sind zwar folgende öffentlich bekannten Formeln:
a) Stefan-Boltzmann-Gesetz wie folgt berechnet werden: Q ˙ = ∂ Q ∂ t = ε σ A T 4
b) Abstandsgestz (https://de.wikipedia.org/wiki/Abstandsgesetz)
Bekannt ist auch, dass Wärmestrahlung sich in Lichtgeschwindigkeit ausbreitet,
und quasi ein Teil des Lichtspektrums ist.
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Nur wie kommt man nun zur Berechnung der Wärme-Energie z.B in 15cm Entfernung zum o.g. Stück Eisen, welches 500 C° heiß ist ?
Kann man hier nur die im Quadrat abnehmende Wärmestrahlung in Watt berechnen, oder auch die Temperatur berechnen.
Lt. Abstandsgesetz nimmt die Strahlung im Quadrat zur Entfernung zur emittierenden Quelle ab... nur wie überträgt man das richtig in das Abstandsmaß von Zentimetern... ?
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1 Antwort
Nicht die Masse des Eisenstücks zählt hier, sondern seine Oberfläche (die Variable A in der Stefan-Boltzmann-Formel).
Die Temperatur des Eisenstücks hast Du ja. Welche Temperatur willst Du denn außerdem noch berechnen?
Dann berechne zuerst die gesamte Strahlungsleistung des Eisenstücks. Die teilst Du durch die Oberfläche einer Kugel mit 15 cm Radius. So bekommst Du die Strahlungsleistungsdichte (Watt pro Fläche) in dieser Entfernung.
Ob man sich damit die Hand verbrennt, das hängt davon ab, wie lange die Hand dem ausgesetzt ist. Dafür gibt es Richtlinien aus der Arbeitsmedizin.
Hier ist so ein Dokument:
Es hängt wohl auch davon ab, welche Wellenlängen in der Strahlung vorherrschen, und deren Zusammensetzung hängt wieder von der Temperatur des strahlenden Körpers ab (Plancksches Strahlungsgesetz).
Ich will wissen ob ich mir in 15cm Entfernung zum Eisenstück - die Hand verbrenne !
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Wichtig ist mir wie viel Wärme ich in 15cm Entfernung abbekomme... lt. Abstandsgesetz.
Und ob ich einen Arbeitshandschuh brauche.