Hallo Experten& die es noch werden wollen,
weiß jemand welche Temperaturen mit einem Parabolspiegel erreicht werden können? Oder gibt es da eine Formel?
Gruß
CAP
Moin,
weiß jemand welche Temperaturen mit einem Parabolspiegel
erreicht werden können? Oder gibt es da eine Formel?
kann’s so direkt nicht geben. Aber die Energiemenge läßt sich einfach ausrechnen, wenn Du die Lichtintensität kennst und die lichtsammelnde Fläche. Die tatsächlich im Brennpunkt erreichte Temperatur hängt von der Wärmeleitfähigkeit der Haltekonstruktion des sich dort befindlichen Körpers, dessen Wärmeabsorptionsvermögen sowie der allgemeinen Umgebungstemperatur und dem Umgebungsmedium (bspw. Luft, Wasser, Vakuum) ab, da dieses ggf. auch noch zur Wärmeabführung beiträgt.
Gruß,
Ingo
weiß jemand welche Temperaturen mit einem Parabolspiegel
erreicht werden können?
Aus thermodynamischen Gründen kann es nicht mehr sein als auf der Sonnenoberfläche. Das wären rund 6000°C. Im Sonnenofen von Odeillo werden 4000°C erreicht. Irgendwo dazwischen muss die Antwort liegen.
Hallo CAP,
weiß jemand welche Temperaturen mit einem Parabolspiegel
erreicht werden können?
es kann maximal die Temperatur erreicht werden (bei Sonnenlicht), die auf der Sonnenoberfläche herrscht.
Gandalf
Hai, Gandalf,
es kann maximal die Temperatur erreicht werden (bei
Sonnenlicht), die auf der Sonnenoberfläche herrscht.
angenommen, ich nähme einen großen (ich meine einen wirklich großen) Hohlspiegel, einen, der - sagen wir mal: ein Drittel - der Sonnenkugel umfasst und würde den dan noch weiter vergrößern und etwas stärker krümmen, so daß ich Energie dieses Sonnendrittels auf einen Punkt vor der Sonne konzentrieren könnte (ich nehm einen Tischtennisball als Sammelpunkt 
) - dann müsste sich der doch über die Temperatur der Sonnenoberfläche erhitzen (der Tischtennisball ist ein theoretischer - der löst sich totz der Temperatur nicht in eine Erinnerung auf *g*)
grybelnd
Sibylle
Hallo DrStupid
Aus thermodynamischen Gründen kann es nicht mehr sein als auf
der Sonnenoberfläche.
Das leuchtet nicht unmittelbar ein.
Meine Lehrbücher zur Thermodynamik sind nicht mehr greifbar.
Wo finde ich eine Begründung aus der Thermodynamik?
Gruß
Cassius
Hallo,
bin zwar nicht Gandalf, aber die Lösung des Problems ist die, daß keine denkbare optische Konstruktion im Abbild eines Objekts eine höhere Strahlungsdichte (Flächenhelligkeit) erreichen kann, als das abgebildete Objekt selbst.
In Deinem Beispiel mit dem sonnenumspannenden Spiegel - das wäre ein Ellipsoid, in dessen einem Brennpunkt die Sonne, im anderen Brennpunkt der Tischtennisball ist - wird die Strahlung der ausgedehnten Sonne sich maximal auf einen Brennfleck von Sonnengröße fokussieren lassen.
Bei einem Brennglas sieht man auch, daß der Brennfleck (das Abbild der Sonne) eine minimal mögliche Größe hat, aber nicht darunter.
Gruß
Moriarty
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Offtopic: Formulierung
weiß jemand welche Temperaturen mit einem Parabolspiegel
erreicht werden können? Oder gibt es da eine Formel?
Hallo,
Du meinst vermutlich „welche Temperaturen können im Brennpunkt eines Parabolspiegels erzeugt werden, wenn man die Sonne bündelt“.
Ansonsten sind folgende (nicht falsche) Antworten möglich:
- Mit einem Parabolspiegel aus Magnesium können einige 1000 Grad erreicht werden, wenn man ihn anzündet.
- Mit einem Parabolspiegel können Millionen Grad erreicht werden, wenn man Laserstrahlen damit bündelt.
Warum ich darauf so herumreite: wer sich für Physik und Technik interessiert, sollte sich unbedingt eine präzise Ausdrucksweise angewöhnen
Spießermodus >
Grüße
Moriarty
Moin,
bin zwar nicht Gandalf, aber die Lösung des Problems ist die,
daß keine denkbare optische Konstruktion im Abbild eines
Objekts eine höhere Strahlungsdichte (Flächenhelligkeit)
erreichen kann, als das abgebildete Objekt selbst.
Schöne Erklärung.
Ich meine, dass man es auch unter dem (zugegebenermaßen nicht sehr bekannten) Begriff Etendue zusammenfassen kann: http://de.wikipedia.org/wiki/Etendue bzw. das englische ist wesentlich ausführlicher: http://en.wikipedia.org/wiki/Etendue
Gruß,
Ingo
Hallo Cassius,
Aus thermodynamischen Gründen kann es nicht mehr sein als auf
der Sonnenoberfläche.Das leuchtet nicht unmittelbar ein.
Meine Lehrbücher zur Thermodynamik sind nicht mehr greifbar.
Wo finde ich eine Begründung aus der Thermodynamik?
Die Temperatur ist eine Funktion des Spektrums (Schwarzer Strahler).
Der Parabolspiegel ändert aber das Spektrum nicht.
MfG Peter(TOO)
Hallo Peter,
danke für die Hilfestellung.
Bei der Quantenphysik hätte ich nicht gesucht.
Gruß
Cassius
Hallo DrStupid
Aus thermodynamischen Gründen kann es nicht mehr sein als auf
der Sonnenoberfläche.Das leuchtet nicht unmittelbar ein.
Meine Lehrbücher zur Thermodynamik sind nicht mehr greifbar.
Wo finde ich eine Begründung aus der Thermodynamik?
Im zweiten Hauptsatz.
Die Sonnenobefläche ist in sehr guter Näherung ein schwarzer Strahler. Könnte man das Licht eines schwarzen Strahlers so bündeln, dass der Brennpunkt heißer wird als die Lichtquelle, dann könnte man damit ein perpetuum mobile zweiter Art basteln, indem man zwischen Lichtquelle und Brennpunkt eine Wärmekraftmaschine setzt. Dann würde die Wärme durch die Wärmekraftmaschine zur Lichtquelle zurück fließen, um dort erneut abgeschtrahlt und im Brennpunkt gebündelt zu werden. Das würde so lange gehen, bis die gesamte Wärme in Arbeit umgewandelt wurde.
Du meinst vermutlich „welche Temperaturen können im Brennpunkt
eines Parabolspiegels erzeugt werden, wenn man die Sonne
bündelt“.
Ich glaube er meint „welche Temperaturen können im Brennpunkt eines Parabolspiegels erzeugt werden, wenn man damit die Sonnenstrahlung bündelt“
Hai, Moriarty,
ein Teil meines Verstandes (der „gesunde“ *g*) streikt entschieden…
bin zwar nicht Gandalf, aber die Lösung des Problems ist die,
daß keine denkbare optische Konstruktion im Abbild eines
Objekts eine höhere Strahlungsdichte (Flächenhelligkeit)
erreichen kann, als das abgebildete Objekt selbst.
? Ich dachte, daß genau das die Funktion eines Brennglases wäre: die Strahlungsdichte zu verändern??
In Deinem Beispiel mit dem sonnenumspannenden Spiegel - das
wäre ein Ellipsoid, in dessen einem Brennpunkt die Sonne, im
anderen Brennpunkt der Tischtennisball ist - wird die
Strahlung der ausgedehnten Sonne sich maximal auf einen
Brennfleck von Sonnengröße fokussieren lassen.
Die gespiegelten Strahlen bewegen sich doch aber auf einen Punkt zu - woher „wissen“ die denn, daß sie am Sonnen-Durchmesser-Abstand zu stoppen haben und sich nicht weiter auf diesen Mittelpunkt zubewegen dürfen?
Meine Überlegungen sind folgende: Oberflächentemperatur ist doch eine andere Art, die abgestrahlte Energie pro Fläche zu benennen, wenn ich diese Energie auf eine kleinere Fläche konzentriere, muß doch die Tempeatur steigen?
Bei einem Brennglas sieht man auch, daß der Brennfleck (das
Abbild der Sonne) eine minimal mögliche Größe hat, aber nicht
darunter.
Aber doch kleiner, als die direkt betrachtete Sonne…?
Gruß
Sibylle
Kapiert - Danke owT.
.
In Deinem Beispiel mit dem sonnenumspannenden Spiegel - das
wäre ein Ellipsoid, in dessen einem Brennpunkt die Sonne, im
anderen Brennpunkt der Tischtennisball ist - wird die
Strahlung der ausgedehnten Sonne sich maximal auf einen
Brennfleck von Sonnengröße fokussieren lassen.Die gespiegelten Strahlen bewegen sich doch aber auf einen
Punkt zu
Nein, das tun sie nicht. Sie würden es tun, wenn sie von einem Punkt ausgegangen wären, aber die Sonne ist nicht punktförmig.
- woher „wissen“ die denn, daß sie am
Sonnen-Durchmesser-Abstand zu stoppen haben und sich nicht
weiter auf diesen Mittelpunkt zubewegen dürfen?
Sie stoppen doch gar nicht. Sie gehen einfach nur am Mittelpunkt vorbei. Nur die Strahlen, die die Sonnenoberfläche genau senkrecht verlassen, erreichen den anderen Brenpunkt.
wenn ich diese Energie auf eine kleinere Fläche konzentriere
Ja, wenn… Das geht aber nicht.
Bei einem Brennglas sieht man auch, daß der Brennfleck (das
Abbild der Sonne) eine minimal mögliche Größe hat, aber nicht
darunter.Aber doch kleiner, als die direkt betrachtete Sonne…?
Nein.
2 Like
Hai, DrStupid,
Nein, das tun sie nicht. Sie würden es tun, wenn sie von einem
Punkt ausgegangen wären, aber die Sonne ist nicht punktförmig.
jetzatle - ich habe meine gedankliche Sonne wohl etwas zu sehr idealisiert…
Nur die Strahlen, die die Sonnenoberfläche
genau senkrecht verlassen, erreichen den anderen Brenpunkt.
Unordnung, Unordnung, überall Unordnung, nicht mal Sonnen können ordentlich geradeaus leuchten… *g*
Danke
Gruß
Sibylle
Danke für die vielen Antworten:
Für die Klugscheißer: Natürlich meinte ich die Sonneneinstrahlung und dazu noch auf der Erde und welche Temperatur im Brennpunkt entstehen kann 
Aber ihr habt ja recht…in Zukunft werde ich (versuchen ) meine Fragen etwas präziser stellen.
Nun, auf der Erde habe ich ja eine terrestrische Solarkonstante von ca 1kw/m² bei (bei trockener Luft und unbedecktem Himmel).
Jetzt habe ich zwei Fragen:
1.Kann diese Energie komplett auf den Brennpunkt gebracht werden, oder geht etwas verloren zB in der Spiegelfläche??
2.Wenn ich einen flachen Spiegel von 1m² habe und ihn zu einem Parabolspiegel „rolle/biege“,dann kann doch nur die Einstrahlung genutzt werden die dem Durchmesser des P-Spiegels mal 1meter richtig?
Könnte man das Licht eines schwarzen Strahlers so
bündeln, dass der Brennpunkt heißer wird als die Lichtquelle,
dann könnte man damit ein perpetuum mobile zweiter Art
basteln
Da ist kein perpetuum mobile zu erkennen.Die Lichtquellen sind
die Spiegel und deren „Wärmestrahlung“ wird verdichtet.
Wo die Spiegel ihre Strahlung herbekommen ist egal,die Spiegel
wissen dies nicht.Sie könnten diese auch von einem Strahler hier auf
der Erde (mit gleicher Intensität) beziehen welcher bedeutend geringere Temperatuern aufweist als die Sonne.
Trotzdem würden sie auf hohe Temperaturen verdichten können.
Die Energieverdichtung verändert nicht die Energiemenge
auch wenn sie von einer großen abgestrahlten Fläche auf
eine kleine Fläche so verdichtet wird daß die Temperatur
der Lichtstrahllieferanten weit überschritten wird.
Also kein PP, so oder so.
Könnte man das Licht eines schwarzen Strahlers so
bündeln, dass der Brennpunkt heißer wird als die Lichtquelle,
dann könnte man damit ein perpetuum mobile zweiter Art
bastelnDa ist kein perpetuum mobile zu erkennen.
Abver sicger doch. Man muss nur richtig hinsehen.
Die Lichtquellen sind
die Spiegel und deren „Wärmestrahlung“ wird verdichtet.
Spiegel sind keine Lichtquellen. Sie reflektoieren das Licht nur.
Wo die Spiegel ihre Strahlung herbekommen ist egal
Kein Wunder, dass Du das perpetuum mobile nicht erkennst. Das besteht schließlich aus dem schwarzen Strahler, dem Spiegel, einem schwarzen Körper als Empfänger und einer Wärmekraftmaschiene. Wenn Du Dich weigerst, wesentliche Bestandteile zur Kenntnis zu nehmen, dann kannst Du natürlich nicht sehen, warum der zweite Hauzptsatz hier verletzt wird.
Also kein PP, so oder so.
Sieh` Dir das Ganze einfach noch mal in Ruhe an - und diesmal bitte ohne Scheuklappen.