Wird der Wärmefluss durch Gravitation beeinflusst?
Wenn man einen langen Eisenstab nimmt und diesen vertikal aufstellt, dann in der Mitte des Stabes eine Wärmequelle platziert und beobachtet an welchem Ende als erstes eine Temperaturänderung auftritt. Oder beide Enden gleichzeitig wärmer werden? Vielleicht ist die Frage dumm weil ja Energie übertragen wird und die nicht von der Gravitation beeinflusst wird.
Falls der vermutete Effekt durch die relativ geringe Beschleunigung der Gravitation auf der Erde nicht messbar ist könnte man den selben Versuch mit einem sich schnell drehenden und einem nicht drehenden Stab machen um die Zentripetalbeschleunigung zu nutzen. Das Ganze natürlich im Vakuum. Dann wird gemessen ob die Enden des sich drehenden Stabs schneller warm wurden oder eben nicht.
3 Antworten
Die antreibende Ursache für einen Wärmefluss ist ausschließlich ein Temperaturunterschied. Wärme ist Energie und kann nur durch ein Energiepotenzial beeinflusst werden. Energie hat keine Ruhemasse und wird daher auch nicht von einem Gravitationsfeld beeinflusst. Irgendwelche relativistischen Einflüsse durch Raumkrümmung spielen im irdischen Maßstab keine Rolle.
Die Situation in Luft mit vertikalem Stab sehe ich so, dass, wenn wir eine ordentliche punktförmige (sagen wir mal mit 100 Grad) Wärmequelle annehmen, durch Konvektion erwärmte Luft nach oben strömt. Die Intensität dieser Konvektionsströmung hängt von der Temperatur der Wärmequelle ab. Wenn wir 500 Grad in der Stabmitte platzieren wird der Konvektionsstrom sicher ordentlich hochpfeifen. Dieser Versuchsaufbau wird also dazu führen, dass oben ein schnellerer Temperaturanstieg zu verzeichnen ist.
Einen Einfluß der Gravitation auf die Wärmeleitung in Festkörpern ist aus den Lehrwerken nicht bekannt..... in einem senkrecht stehenden Gaszylinder ist das natürlich anders.
Naja, schon möglich, denke ich. Die Gravitation erzeugt jedenfalls unterschiedlich starken Druck an den beiden Enden des Stabes und damit wird vielleicht auch die Wärmeleitfähigkeit beeinflusst.