WikiDer > Emissionsgrad

Eisen wird bei so hohen Temperaturen verarbeitet, dass sichtbares Licht emittiert wird.

System zum Erhitzen von Wasser mit Sonnenlicht. Das Sonnenlicht wird von einer selektiven Oberfläche absorbiert, die für sichtbares Licht eine hohe Absorption hat, für Infrarotlicht jedoch eine geringe Absorption, so dass es wenig Wärme verliert.

Das Emissionsgrad oder der Emissionsgrad einer Oberfläche ist der Wirkungsgrad der Strahlungsenergie als Wärmestrahlung. Wärmestrahlung ist elektromagnetische Strahlung; Objekte mit hohen Temperaturen emittieren sichtbares Licht, während Objekte mit Raumtemperatur Infrarotlicht übertragen. Quantitativ ist der Emissionsgrad gleich dem Verhältnis der Wärmestrahlung einer Fläche zur Strahlung einer Fläche von a schwarzer Körper bei gleicher Temperatur. Das Verhältnis variiert zwischen 0 und 1. Die von einem Schwarzen Körper emittierte Strahlung kann mit berechnet werden Stefan-Boltzmann-Recht:

${displaystyle j*=sigma T^{4}}$

bei welchem

${displaystyle sigma =5{,}67 imes 10^{-8}mathrm {Wm^{-2}K^{-4}} }$

und die Temperatur wird ausgedrückt in Kelvin. Für ein gegebenes Wellenlänge, der Emissionsgrad ist gleich dem Absorption, laut der Kirchhoffs Strahlungsgesetz.

Der Emissionsgrad ist in folgenden Zusammenhängen wichtig:

• Isolierung von Fenstern - Warme Fenster kühlen im Allgemeinen auf zwei Arten: durch Wärmeleitung und durch Strahlung. Um zu verhindern, dass Fenster Wärme aus einem Raum transportieren, wird versucht, den Emissionsgrad der Fenster zu senken. Normalerweise liegt der Emissionsgrad von Fenstern nahe 1.
• Solarkollektor - Ähnlich wie bei Fenstern ist es bei Sonnenkollektoren nachteilig, Wärme zu verlieren. Oberflächen mit hoher Absorption, aber niedrigem Emissionsgrad sorgen dafür, dass Sonnenlicht gesammelt werden kann, aber nicht sofort verloren geht. Einfache schwarze Oberflächen können eine hohe Absorption, aber auch einen hohen Emissionsgrad aufweisen und sind daher für die Herstellung von Sonnenkollektoren nicht geeignet. Die Technik macht sich die Tatsache zunutze, dass der Emissionsgrad von der Wellenlänge des . abhängt elektromagnetische Strahlung.
• Planetentemperaturen - Planeten können im großen Maßstab als Sonnenkollektoren betrachtet werden. Die Temperatur der Oberfläche eines Planeten wird durch ein Gleichgewicht zwischen der absorbierten Wärme des Sonnenlichts und der vom Planeten in den Weltraum abgegebenen Wärmestrahlung bestimmt. Der Emissionsgrad eines Planeten wird durch die Eigenschaften seiner Oberfläche und die Atmosphäre.
• Temperaturmessungen - Pyrometer und Infrarotkameras sind Instrumente, die verwendet werden, um die Temperatur eines Objekts mithilfe der Wärmestrahlung zu bestimmen; Es wird kein Kontakt mit dem Objekt hergestellt. Um diese Instrumente zu verwenden kalibrieren Es ist notwendig, den Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche zu kennen.