Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
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1
0
500
1000
1500
2000
Wellenlänge (nm)
Abb. 2.6
Die spektrale Verteilung der Intensität eines schwarzen Körpers in Abhängigkeit von der
Temperatur
5
:
T
=
K,
4
:
T
=
K,
3
:
T
=
K,
2
:
T
=
K,
1
:
T
=
K. Der
schattierte Bereich
zeigt den sichtbaren Wellenlängenbereich
ergibt den Wirkungsgrad, mit dem die Strahlung des schwarzen Körpers für die Beleuch-
tung genutzt werden kann:
Δ
I
(
T
)
η
Str
(
T
)=
.
(2.43)
I
(
T
)
Bei einer Temperatur von
T
=
K beträgt dieser Wirkungsgrad etwa
η
Str
(
)≈
,,
bei
T
,. Es ist daher ganz offensichtlich, dass
ein schwarzer Körper eine möglichst hohe Temperatur besitzen sollte, um seinen Wir-
kungsgrad zu optimieren. Ein optimaler Wirkungsgrad wird erreicht, wenn die Wellenlän-
ge
λ
max
,fürdied
I
einen maximalen Wert besitzt, gerade in den Empfindlichkeitsbereich
des menschlichen Auges fällt. Zwischen
λ
max
und der erforderlichen Temperatur besteht
die Beziehung (
Wien'sches Verschiebungsgesetz
)
=
K aber nur noch
η
Str
(
)≈
−
λ
max
T
=
,
⋅
in m
⋅
K.
(2.44)
Für
λ
max
= nmistdahereineTemperatur
T
≈ Knötig,diezwaraufderOberfläche
der Sonneherrscht,aber voneiner gebräuchlichen Wolframfaden-Glühbirnenicht erreicht
wird. Beide Strahlungen, die von der Sonne wie auch die einer Glühbirne, werden sehr gut
Die Temperatur einer Glühbirne beträgt
T
≈ K und sie wird erreicht durch die
Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie. Dieser Wandlungsprozess
