Schwarzkörperstrahlung

Suse · Anmeldungsdatum: 14.02.2011 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo ihr Lieben,
es wäre ganz toll, wenn ihr mir helfen könntet:

Nachts wollen Sie unter einem klaren Himmel bei einer Umgebungstemperatur von Tu= 279,15 K (6°C) eine
ökologische Methode benutzen, um Eis herzustellen. Ein mondloser, sternenklarer Nachthimmel kann als
Schwarzkörperstrahler der Temperatur Ts = 250,15K (-23°C) dienen. Sie schütten Wasser in ein vom Boden
thermisch isoliertes Gefäß (z.B. mit Styropor) und erhalten eine dünne Wasserschicht der Masse
mw = 4,5g mit der Oberfläche Aw = 9cm2 und dem Emissionsgrad e = 0, 9. Berechnen Sie die Zeit t, die
das Wasser zum Einfrieren benötigt. ( Hinweis: Rechnen Sie zuerst die abzustrahlende
Wärmemenge aus ( beachten Sie dabei, dass außer der Abkühlung auch die Schmelzwärme zu
berücksichtigen ist ), danach benutzen Sie die durch DQ/Dt gegebene Strahlungsleistung.
Benutzen Sie nur die Temperaturdifferenzen, keine Differentialgleichung.)

weiter gegeben: cw=4190J/(kg*K) ; Latente Schmelzwärme von Wasser bei Schmelzpunkt Lm=333kJ/kg
Stephan-Bolzmann-Konstante ü=5,67*10^-8

Meine Ideen:
deltaQ = cw * mw * deltaT
deltaQ = 4190J/(kg*K) * 4,5kg * 29K
deltaQ= 546795J ????richtig????

dann die strahlungsformel pro Zeit:

deltaQ= delta t*e*ü*A*(deltaT)^4 ???richtig???

wo bleibt bei der ganzen Rechnung die Schmelztemperatur?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Suse · Anmeldungsdatum: 14.02.2011 Beiträge: 4

delta T = 273,15 K (0°C) - 250,15 K (-23^C)

0°C weil es ja gefrieren soll, oder?

Suse · Anmeldungsdatum: 14.02.2011 Beiträge: 4

Entschuldige.Dann kommen nicht 29K für delta T raus, sondern 23K. Aber da fehlt sicher noch die Schmelztemperatur, stimmts?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Suse · Anmeldungsdatum: 14.02.2011 Beiträge: 4

also ist für delatQ = das delta T = 6-(23)°C = 29K
und für das deltaQ bezüglich der Schwarzkörperstrahlung = delta T = 0-23°C = 23K

oder wie meinst du das?