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Wärmestrahlung und Emission verstehen

Jeder Körper oberhalb des absoluten Nullpunkts sendet Wärmestrahlung aus. Auf dieser Seite übst du schwarzen Körper, Emissionsgrad, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Wiensches Verschiebungsgesetz und Strahlungsbilanz.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 10–12 und verbinden Rechnungen mit Infrarotkameras, Thermoskannen, Sonne, Erde und technischen Oberflächen.

So löst du Aufgaben zur Wärmestrahlung

  1. Wandle Temperaturen in Kelvin um und bestimme Fläche sowie Emissionsgrad.
  2. Nutze P = εσAT⁴ für die Gesamtleistung und λ_max·T = b für das Spektralmaximum.
  3. Unterscheide Abstrahlung, Absorption und Netto-Strahlungsleistung.
  4. Prüfe vierte Potenz, Einheiten, Umgebungstemperatur und Größenordnung.

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1. Test

Wärmestrahlung und Stefan-Boltzmann online üben

Test 1 zu Wärmestrahlung, schwarzem Körper, Emissionsgrad und Strahlungsbilanz mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Kelvin, T⁴, Emissionsgrad, Fläche, Wellenlänge, Leistung und Einheiten.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was ist Wärmestrahlung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Energieübertragung durch elektromagnetische Strahlung aufgrund der Temperatur eines Körpers.

  1. Strahlungsgröße bestimmen: Ordne Temperatur, Fläche, Emissionsgrad, Wellenlänge, Leistung und Umgebung richtig zu.
  2. Strahlungsgesetz anwenden: Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts sendet Wärmestrahlung aus.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Energieübertragung durch elektromagnetische Strahlung aufgrund der Temperatur eines Körpers. Kontrolliere Kelvin, Einheiten, vierte Potenz, Emissionsgrad und Größenordnung.

Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts sendet Wärmestrahlung aus.

2. FrageMultiple Choice

Benötigt Wärmestrahlung ein materielles Medium?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Nein, sie kann sich auch im Vakuum ausbreiten.

  1. Strahlungsgröße bestimmen: Ordne Temperatur, Fläche, Emissionsgrad, Wellenlänge, Leistung und Umgebung richtig zu.
  2. Strahlungsgesetz anwenden: Elektromagnetische Strahlung transportiert Energie beispielsweise von der Sonne durch den Weltraum zur Erde.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Nein, sie kann sich auch im Vakuum ausbreiten. Kontrolliere Kelvin, Einheiten, vierte Potenz, Emissionsgrad und Größenordnung.

Elektromagnetische Strahlung transportiert Energie beispielsweise von der Sonne durch den Weltraum zur Erde.

3. FrageMultiple Choice

In welchem Bereich liegt ein großer Teil der Wärmestrahlung bei Körpern nahe Raumtemperatur?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Im infraroten Bereich.

  1. Strahlungsgröße bestimmen: Ordne Temperatur, Fläche, Emissionsgrad, Wellenlänge, Leistung und Umgebung richtig zu.
  2. Strahlungsgesetz anwenden: Bei typischen Temperaturen liegt das Maximum der Strahlung im Infrarot und ist für das Auge unsichtbar.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Im infraroten Bereich. Kontrolliere Kelvin, Einheiten, vierte Potenz, Emissionsgrad und Größenordnung.

Bei typischen Temperaturen liegt das Maximum der Strahlung im Infrarot und ist für das Auge unsichtbar.

4. FrageMultiple Choice

Wovon hängt die Wärmestrahlung eines Körpers grundsätzlich ab?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Unter anderem von Temperatur, Oberfläche, Material und Emissionsgrad.

  1. Strahlungsgröße bestimmen: Ordne Temperatur, Fläche, Emissionsgrad, Wellenlänge, Leistung und Umgebung richtig zu.
  2. Strahlungsgesetz anwenden: Temperatur und Oberflächeneigenschaften bestimmen, wie viel und in welchen Wellenlängen ein Körper abstrahlt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Unter anderem von Temperatur, Oberfläche, Material und Emissionsgrad. Kontrolliere Kelvin, Einheiten, vierte Potenz, Emissionsgrad und Größenordnung.

Temperatur und Oberflächeneigenschaften bestimmen, wie viel und in welchen Wellenlängen ein Körper abstrahlt.

5. FrageMultiple Choice

Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitung und Wärmestrahlung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Wärmeleitung benötigt Stoffkontakt, Wärmestrahlung überträgt Energie elektromagnetisch.

  1. Strahlungsgröße bestimmen: Ordne Temperatur, Fläche, Emissionsgrad, Wellenlänge, Leistung und Umgebung richtig zu.
  2. Strahlungsgesetz anwenden: Bei der Strahlung ist keine direkte Berührung der Körper erforderlich.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Wärmeleitung benötigt Stoffkontakt, Wärmestrahlung überträgt Energie elektromagnetisch. Kontrolliere Kelvin, Einheiten, vierte Potenz, Emissionsgrad und Größenordnung.

Bei der Strahlung ist keine direkte Berührung der Körper erforderlich.

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Wärmestrahlung FAQ

Was beschreibt das Stefan-Boltzmann-Gesetz?

Es beschreibt die abgestrahlte Leistung eines Körpers: P = εσAT⁴.

Warum muss die Temperatur in Kelvin eingesetzt werden?

Weil das Gesetz die absolute Temperatur und ihre vierte Potenz verwendet.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.