Schwarzes Gehaeuse Innentemperatur bei Sonne?

Peter Reiter schrieb:

Hallo,

da dürfte die Umgebungstemperatur und die Windgeschwindigkeit auch noch einen sehr deutlichen Einfluß haben. Aber 50 bis 70 °C würden mich nicht wundern.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Gemessenermaßen: Schwarzer Kastenwagen (fensterlos), deutlich über

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Kann ich noch =FCberbieten. Alukasten, 12h Mittag,direkte Sonneneinstrahlung, kein Wind, so 80=B0C.

--=20 mfg hdw

t)

Jetzt so rein physikalisch betrachtet? Nach der Thermodynamik gilt f=C3=BCr einen schwarzen K=C3=B6rper (also perfekt Schwarz), dass = er im thermischen Gleichgewicht genauso viel Strahlung abstrahlt wie er absorbiert.

Die Abstrahlungsleistung ist eine Funktion der Temperatur welche durch das Stefan-Boltzmann-Gesetz n=C3=A4herungsweise beschrieben wird (selbiges legt in deinem Fall eine Obergrenze fest):

P_ab =3D \sigma * A * T^4

F=C3=BCr eine schwarze Fl=C3=A4che gilt, zusammen mit der atmosph=C3=A4renkorrigierten Solarkonstante 1kW/m^2

P_ein =3D 1kW/m^2 * A

Setzt man die beiden gleich:

P_ab =3D P_ein

\sigma * A * T^4 =3D 1kW/m^2 * A

k=C3=BCrze durch A

T^4 =3D 1kW/m^2 / (5.6704 * 10^-8 W / (m^2 * K^4) )

k=C3=BCrze m^2, W

T^4 =3D (10^3 / 5.6704*10^-8) K^4

vierte Wurzel

T =3D 364.41K =3D 91.41=C2=B0C

Ist weniger als ich erwartet h=C3=A4tte. Analoge Rechnung mit

Wolfgang Draxinger

--=20 E-Mail address works, Jabber: snipped-for-privacy@jabber.org, ICQ: 134682867

"Wolfgang Draxinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@darkstargames.dnsalias.net...

Gilt das nicht fuer jeden Koerper jeder Farbe ?

Obergrenze. Im Sinne von Maximaltemperatur des Objekts, oder im Sinn von Abstrahlung (weniger würde also zu heisserem Koerper fuehren, weniger gibt's bei anderfarbigen Oberflaechen)

Jeder warme Koerper wird Konvektion erzeugen und dadurch mehr Waerme abgeben, als nur die Abstrahlleistung, oder?

Wolfgang Draxinger schrieb:

Hallo,

da hast Du aber die Wärmeableitung durch die Luft völlig vernachlässigt.

Bye

Amen.

Entweder man verlässt sich auf empirische Hausnummern. Oder man steckt Nase in Literatur

MfG JRD

Peter Reiter schrieb:

Würde mich der Bequemlichkeit halber an die Forderung der Automobilindustrie anlehnen. Diese geht davon aus, dass im Fahrzeuginneren 80°C erreicht werden. Deiner Box wird's ähnlich ergehen.

Das gilt unter vernachlässigung anderer Efekte wie Wärmeleitung etc. für jeden Körper, nicht nur für "perfekt schwarze Körper (Absorptionsgrad = Emissionsgrad = 1 für alle Wellenlängen)". Es lässt sich bei realen Körpern nur nicht so schick einfach berechnen.

...

...

... Obergrenze aber nur bei ideal schwarzem Körper und gleichem Stahlungshintergrund/Stahlungsdruck über den gesamten relevanten Wellenlängenbereich. Das dürfte aber kaum gegeben sein. Das Maximum der Einstrahlenergie (Sonne T=5500K -> 0,55µm) liegt ja bei einer völlig anderen Wellenlänge als das Abstrahlmaximum (Körper bei einer bestimmten Temperatur T=300K bis 450K -> 8 - 10 µm). T (max real) kann also sowohl nach oben als auch nach unten deutlich abweichen.

Zweckdienliche Hinweise liefert hier das _Plancksche_Strahlungsgesetz_. (und einschlägige Tabellen/Kurven für Emissions- und Reflexionsgrade realer Körper bzw. Oberflächen ;-)

Wow. Darin ist jetzt aber keine Konvektion berücksichtigt, d.h. die reale Temperatur dürfte immer (für übliche Umgebungstemperaturen) darunter liegen?

Bernd

Erfahrungsgemäß kann ich Dir sagen, dass ein ca. neutralgraues Mischpult bei direkter Sonneneinstrahlung um die Mittagszeit im August eine Oberflächentemperatur erreicht, die Anfassen unmöglich macht.

Drinnen wird es wohl nach einiger Zeit auch nicht viel besser aussehen. Je kleiner das Gehäuse, desto schneller ist es drinnen heiß :-)

Zuendi

_Nein_.

MaWin schrieb:

ag=20

Die Oberfl=E4chenbeschaffenheit ist ma=DFgebend.

Im Vakuum nur Strahlung. Bei Luft zus=E4tzlich Konvektion.

Siehe:

Diese Links sind aber nicht die Einzigen zu dieser Thematik ;-)

--=20 mfg hdw

Moin!

..als Obergrenze ohne Konvektion, die zu berechnen aber schwierig ist.

Als nächste Näherungsstufe würde ich ansetzen, daß selbst im worst case nur die Hälfte der Oberfläche in der Sonne ist (eigentlich zählt die Projektion des Gehäuses auf die Ebene normal zur Einstrahlrichtung), während die gesamte Fläche abstrahlt. Das gibt dann schonmal eine niedrigere Obergrenze...

Gruß, Michael.

meine Solakollektoren gehen bis 150 grad rauf, wenn die Pumpe nicht pumpt.

w.

Sollte das bei einem ideal schwarzen Körper nicht egal sein? Er absorbiert die Strahlung beliebiger Wellenlänge zu 100% und strahlt diese im thermischen Gleichgewicht auch zu 100% ab, hier jedoch bei einer anderen Wellenlänge.

Bernd

"Sebastian Zuendorf" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Die Metalloberflaeche hat also zumindest 50 Grad, nicht wirklich eine hohe Zahl. Wenn du hingegen Brandblasen bekommen haettest...

Dankenswerter weise hast du einfach das Zitat an der falschen Stelle abgeschnitten!

"Obergrenze aber nur bei ideal schwarzem Körper und gleichem Stahlungshintergrund/Stahlungsdruck über den gesamten relevanten Wellenlängenbereich. Das dürfte aber kaum gegeben sein. ..." ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Deswegen hat die Berechnung von Wolfgang nur theoretischen Wert und ist darüber hinaus in keinem Fall als Maximalwert für ein reales Szenario zu gebrauchen. Auch nicht, wenn man andere Effekte wie Konvektion und Energieformumwandlung wahlweise vernachlässigt oder auch berücksichtigt.

Zusätzlich ist die ganze Berechnung auch bei ideal schwarzem Körper (Empfänger) schlicht falsch, wenn man nicht gleichzeitig auch von einem ideal schwarzem Körper als Primärquelle + Strahlungshintergrund ausgehen kann. Und das eben genau wegen der Wellenlängenabhängigen Energieverteilung, die das Plancksche Strahlungsgesetz beschreibt.

Hm, mit...

P_ab = \sigma * 2A * T^4 und P_ein = 1kW/m^2 * A

..komme ich auf nur 33°C. Wo liegt der Denkfehler?

Gruß, Michael.