Körper wärmer als Wärmequelle?

Wissenschaft Physik
#1

Kann ein Körper heißer werden als die Quelle, die ihn anstrahlt?
Beispiel: Direkt neben einem Ofen (minimaler Abstand) mit 100° C Oberflächentemperatur befindet sich eine schwarze Platte, die die gesamte auf sie abgestrahlte Wärme absorbiert. Kann die dem Ofen zugewandte Seite der Platte theoretisch über 100° heiß werden?

Eine verwandte Fragestellung ergibt sich aus der der Beschreibung eines speziellen, weißen Keramikgeschirrs (induktionsgeeignet): Hier wird gewarnt, dass das Geschirr wesentlich heißer werden kann als die angezeigte Ofen-Temperatur.
Ich sehe hier einen Widerspruch: Das eingebaute Thermometer (Thermostat) befindet sich ja ebenfalls im Ofen und sollte die reale Raumtemperatur anzeigen.
Bin ich dabei im Irrtum?

Vielen Dank,
fg, fischerw

#2

Also grundsätzlich gilt das, was du gesagt hast. Wenn das Geschirr keine interne Wärmequelle hat, die zusätzliche Wärme erzeugt, kann das Geschirr nicht wärmer werden als die Wärmequelle, welche es anstrahlt.

Aber genau hier liegt möglicherweise auch die Lösung des Rätsels: Bei Induktion findet die Aufheizung des Geschirrs ja im Inneren des Geschirrs statt.

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#3

Hallo Zerschmetterling,
danke für die Antwort.

Ja, die Sache mit der Induktion hat mich auch aufmerksam gemacht.
Nur - im Keramikboden sind da wohl nur bestimmte Metallteilchen mitverbacken. Noch kann ich mir einen darauf beruhenden zusätzlichen „Heiz“-Effekt im Ofen nicht vorstellen.
In der Mikrowelle wäre das vielleicht etwas anderes.

#4

hi,

in einem Ofen mit Infrarotgrill wäre das auch möglich. Das Thermometer zeigt ja den Innenraum und nicht den Grill selbst an.

Möglich wäre ein pauschaler Gefahrenhinweis, schon allein um rechtlich abgesichert zu sein.

grüße
lipi

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#5

Hallo lipi,
danke für die Antwort.

Ja, v.a. wenn langwellige Strahlungswärme auf ein Objekt trifft, kann sich dieses mehr erwärmen als die Umgebungsluft.
Doch: Die Warnung zeigt auch eine Grafik mit einem Ofen-Boden („120° C“) und dem Topf („160° C“). Also keinen IR-Grill.

Für eine allgemeine rechtliche Absicherung kommen mir diese Angaben zu spezifisch vor.

Grüße, fischerw

#6

Ein Ofen hat mehr als die 100° Oberflächentemperatur, sonst könntest du damit kein Wasser kochen. Und er funktioniert außer bei einem Halogenofen auch nicht über Strahlungswärme.

bedeutet, dass per Induktion (Magnetfeld) der Topf erwärmt wird. Nicht über Wärme der Platte. Wenn der Induktionsherd überhaupt eine Automatikfunktion (Temperaturregelung) besitzt, kann er aber nur die Unterseite des Topfes messen. Und Keramik isoliert. Wenn die Wärmeerzeugende Schicht des Keramikgeschirrs weiter zum Topfinneren liegt kann die Temperatur im Topf höher sein als die Temperatur an der Unterseite.

Es geht hier NICHT um die Temperatur in einem Ofen, sondern um die auf einem Herd. Es gibt keine Induktionsbacköfen. Weil der Abstand zwischen Ofen und Backform zu groß wäre und damit zu große Verluste auftreten würden. Zudem wäre die Erwärmung nicht gleichmäßig.

#7

Nun, da scheinen sich ein paar Missverständnisse eingeschlichen zu haben:

  1. Mein ursprüngliches Beispiel (Ofen, 100° …) hat sich auf einen Zimmerofen zum Heizen bezogen - mit willkürlich angenommenen Temperaturen.
    Mit „Ofen“ war nur in diesem „Beispiel“ (1. Absatz der ursprünglichen Frage) ein Ofen zum Heizen gemeint, danach aber immer ein Backofen.
    Mein Fehler - sorry.

  2. Es ging hier gar nicht um einen Induktionsherd; sondern um die Idee von Zerschmetterling, ob die Induktionsfunktion des Geschirrs bei der Frage der über die Temperatur der Abstrahlungsfläche hinausgehenden Erhitzung des (im Ofen; hier: Backofen) bestrahlten Objekts eine Rolle spielen könnte - oder eher auch nicht.
    Und es ging um den Gedanken, ob magnetische Metallteilchen (Induktion!) möglicherweise in einem Mikrowellenherd für diese höhere Temperatur sorgen könnten. (DAS war für die Fragestellung aber irrelevant.)
    (Dass es keine „Induktionsbacköfen“ gibt und wie ein Induktionsherd funktioniert, ist mir bekannt.)

Doch durch die Diskussion bin ich auf zwei Möglichkeiten der Beantwortung (der ursprünglichen Frage) gekommen:

a) @ loderunner: Ja, bei der erwähnten Grafik könnte es sich tatsächlich auch um die Herdfläche eines Induktionsherds handeln (die weniger warm als der Topfboden wird) und nicht um den Backofen. Danke für den Input.

b) @ littlepinguin:
Auch im Backofen gibt es ja Abstrahlung, wahrscheinlich mit zumindest teilweise langwelligen IR-Anteilen. Und diese IR-Strahlung könnte den Topf stärker erwärmen, als das Thermometer (Raumluft-Temperatur) anzeigt.

Vielen Dank für die Beiträge!
Falls es noch weitere Ideen (zur ursprünglichen Frage) gibt: Ich bin neugierig.
fischerw

#8

Dann schau dir mal den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik an.

Die Antwort lautet also: nein.

#9

loderunner
Dann schau dir mal den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik an.

Vielen Dank für die 12-Seiten-Hausaufgabe. :woozy_face:
Und auch für die freundlich mitgelieferte Auflösung.
Weiterhin erfolgreiche Betriebsamkeit …

fischerw

#10

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