Betriebstemperatur linear abhängig von Umgebungstemperatur?

Hub- Bert · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich habe mal eine Frage zum thermodynamischen Verständnis einer Wärmekraftmaschine ( BSP. OTTOMOTOR)Angenommen der Motor wird nur durch die Umgebungstemperatur gekühlt.
Wenn die Umgebungstemperatur 20 Grad C beträgt und der Motor bei konstanter Drehzahl und konstantem Moment 180 Grad warm ist ( gemessen an einer konkreten Stelle einer Kühlrippe), kann man dann daraus folgern, dass der Motor bei 30 Grad C 190 Grad warm werden würde?

Meine Ideen:
Ich bin mir fast sicher, dass es nicht der Fall ist und das der Motor auch bei einem leichten Temperaturanstieg viel heißer werden könnte, kann dies aber nicht begründen. Die Umgebung strahlt ja Wärmestrahlung in Richtung des Motors ab und der Motor strahlt Wärme an die Umgebung ab. Nur was sind die Bedingungen, damit sich hier wieder ein dynamisches Gleichgewicht einstellt?

Mh, vieleicht kann ich meine Frage ja anders formulieren:

Wenn die Absorption der Wärmeenergie im gezeigten Fall sich um einen Faktor x erhöht, erhöht sich dann zwangsläufig auch die Emission um den gleichen Faktor?

Zwei Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet. Steffen

Nescio · Anmeldungsdatum: 05.12.2015 Beiträge: 279

Im Falle von Wärmestrahlung könnte man das Stefan-Boltzmann-Gesetz verwenden. Wenn wir die Wärmeleistung

des Motors als konstant annehmen und die Temperaturen im Gleichgewicht sind, dann können wir

nach

auflösen. Der Zusammenhang wäre dann offenbar nichtlinear.

Bei einer Leistung von 100 kW braucht man um auf die von dir genannten Temperaturen zu kommen allerdings eine Abstrahlfläche von 1600 m^2. Das halte ich für unrealistisch. D.h. das Auto wird den überwiegenden Teil der Wärme nicht durch Strahlung, sondern durch Konvektion los.

Im Falle von konvektiver Wärmeübertragung ist der Zusammenhang zwischen den beiden Temperaturen tatsächlich linear mit

. Von daher würde ich vermuten, dass deine erste Schlussfolgerung in grober Näherung richtig ist. Vielleicht. Sag mir Bescheid, wenn du es ausprobiert hast.