Kirchhoff Emission Absorption < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Die Beschichtung einer Platte wird durch gleichmäßige Bestrahlung [mm] (2000W/m^2) [/mm] mittels Infrarotlampe Durchgeführt. Die Platte absorbiert 80% der Strahlung und hat einen Emissionsgrad von 0,5. Sie ist zusätzlich einem Luftstrom und er Umgebung ausgesetzt die eine Temperatur von 20°C bzw. 30°C haben.
Wenn der Konvektionskoeffizient zwischen der Platte und der Umgebungsluft 15 [mm] W/m^2*K [/mm] ist, wie hoch ist die Temperatur in der Platte? |
Hallo zusammen!
Ich habe ein Verständnisproblem beim Nacharbeiten der Musterlösung der obigen Aufgabe. Erstmal der Ansatz der Musterlösung:
Annahmen:
1. Stationärer Zustand
2. Wärmeverlust über die Rückseite der Platte vernachlässigbar
3. Kleine Platte, große Umgebung. Beschichtung hat einen Absorptionsgrad von [mm] \alpha_{umgeb}=\varepsilon=0,5 [/mm] im Bezug auf die Einstrahlung von der Umgebung.
[mm] (\alpha_{umgeb}G)_{Lampe}-h(T-T_{\infty})-\varepsilon \sigma(T^4-T^4_{umgeb})=0
[/mm]
Ist ja im Grunde der erste Hauptsatz für stationäre Systeme. Was ich allerdings nicht verstehe ist die Sache mit dem Absorptionsgrad und dem Emissionsgrad. Nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetzt sollte für die Platte ja gelten: [mm] \alpha=\varepsilon. [/mm] Also entweder 0,5 oder 0,8. Warum unterscheidet sich [mm] \alpha [/mm] von [mm] \varepsilon [/mm] in diesem Fall. Ich wäre sehr dankbar, wenn mir das jemand in einfachen Worten, aber trotzdem recht umfangreich erklären könnte.
Vielen Dank,
Bernd
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:45 So 18.08.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
Erst im gleichgewicht (ohne Konvektion usw) ist Absorption= Emmission, sonst könnte man einen Klrper ja durch Strahlung nie erwärmen!)
Gruss eduart
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Hm, versteh ich nicht so recht. Unter den Annahmen (siehe Punkt 3) wurde doch [mm] \alpha_{Umgeb}=\varepsilon=0,5 [/mm] gesetzt. Die Platte ist doch auch nicht im Gleichgewicht mit der Umgebung.
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:03 Mo 19.08.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
Doch , mit der Umgebung muss sie im Gleichgewicht sein, denn die Strahlung läuft ja dauernd, nicht dagegen mit der Strahlung aus der lampe, das Gleichgewicht würde sich erst nach langer Zeit einstellen.
Gruss leduart
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