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Wärmeübertragung

Unter Wärme versteht man die Energie, die infolge von Temperatur unterschieden zwischen Körpern übertragen wird. Aber wie kommt die Wärme von einem Punkt zum anderen? Dabei gibt es drei Möglichkeiten von Wärmeübertragung:

  1. Wärmeleitung
  2. Konvektion
  3. Strahlung

Wärmeleitung

Im Teilchenmodell

Die Teilchen in einem Gegenstand schwingen an ihren Plätzen hin und her. Wenn der Gegenstand an einer Stelle erwärmt wird, fangen die Teilchen an, sich schneller zu bewegen. Dadurch dass die Teilchen mit „Federn“ verbunden sind, bewegen sich ihre Nachbarteilchen genauso schnell. Nach einer Weile hat die Wärme des Gegenstands zugenommen. Die Unterschiede im Aufbau des Gegenstands führen dazu, dass das erwärmen eines Gegenstands schneller bzw. besser „abläuft“ als in anderen.

Beispiel

Wenn man barfuß ins Badezimmer kommt, kommen einem die Fliesen kälter vor als der Teppich, obwohl der Teppich und die Fließen die gleiche Temperatur haben.

Erklärung: Die Fliese entzieht dem Fuß die Wärme mehr als der Teppich. Daraus folgt dass die Fliese ein guter Wärmeleiter ist.

Konvektion (lat. convector; Mitreisender)

Bei der Konvektion wird die Energie durch erwärmte, strömende Flüssigkeiten oder Gase „mitgenommen“.

Beispiel

Durch Konvektion sind Temperaturstürze innerhalb weniger Stunden möglich, wenn die kalte Polarluft über tausende von Kilometern in unsere Gegend strömt. Umgekehrt kann bei uns die warme Luft aus dem Süden den Winter schnell Garaus machen.

Strahlung

Die Sonne erhält und erwärmt unsere Erde, dabei durchquert die Energie 150mio. km im leeren Weltraum. Die energie wird durch Strahlung transportiert. Eiin Teil dieser Strahlung ist dür die Menschen sichtbar z.B. das Licht. Die Sonnenstrahlung enthält außerdem Infrarot- und Ultraviolettstrahlen, die wir aber nicht sehen, doch spüren wir sie. Die Ultraviolettstrahlen können Sonnenbrand verursachen.

Beispiel

Nicht nur die Sonne kann Energie durch Strahlung abgeben. Auch jeder Körper dessen Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts liegt, kann Energie durch Strahlung abgeben. Aber nur bei hohen Temperaturen enthält die Strahlung einen sichtbaren Anteil. Bei niedrigen Temperaturen benötigt man Infrarotkameras um aus Strahlung Wärmebilder zu erstellen.

Despina Keller & Linda Hagen