Mit Tachyonen und Gold-Chip gegen Handystrahlen...

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Wed, 5 Aug 2015 10:48:41 +0200:

Die spiegelnde auch. Jedes Photon in deren Inneren wird irgendwann eine
der Oberflächen der Körper darin erreichen - es muß schließlich einmal
von einer solchen gekommen sein.

Ist dann aber schon sehr idealisiert. Solche Kugeln baut man ja zu

Ja, und? Deine schwarze Absorberkugel ist genauso idealisiert, und die von
Dir gewünschte Optik muß sogar mehr als ideal sein, um Deine Vorstellungen
zu erfĂźllen. Warum willst Du also _weniger_, wenn doch schon die idealen
Verhältnisse nicht reichen?

> Ideal haben wir halt nicht.

Deswegen haben wir auch nicht die 23kW auf Deiner Absorberkugel.

....

elektromagnetischer Strahlung.

Ja, und? Die kann man mit Reflexion und Streuung auch wunderbar mischen.

Es geht allerdings nicht ums Mischen, sondern um deren Konzentration auf
einen kleinen Fleck.

Und dazu mußt Du die Strahlen von unterschiedlichen Stellen, an denen sie
ankommen, an der Oberfläche der Kugel zusammemischen. Doch, doch, das _ist_
vergleichbar.

BTW, wenn Du _ganz_ genau hinschaust, dann sind auch die Vorgänge in
Mischprozessen bei FlĂźssigkeiten und Gasen durch Austausch
elektromagnetischer Strahlung verursacht. So, what's the difference?

Im einen Fall geht's gerichtet zu und im anderen Fall diffus.

In _welchem_ Fall geht's gerichtet zu?

....

Unpassender Vergleich - die 50Hz-"Strahlung" aus dem Anregungskreis
erzeugt im Werkstoff WirbelstrĂśme,

Das passiert aber doch auch mit sehr hohen Frequenzen. Lediglich der
Schwingweg wird kĂźrzer.

Wo kriegst Du da die "sehr hohen Frequenzen" her? Die WirbelstrÜme ändern
sich auch bloß mit 50Hz.

....

Ăźber mehrere Atome hinweg verschoben werden mĂźssen. Dran gerĂźttelt wird
mit der Strahlung aber ganz genauso. Und eben das fßhrt beiden Fällen
letztlich zur TemperaturerhĂśhung. Wo sollte da die Grenze nach oben
liegen? Wie man am 50-Hz-Beispiel sehen kann - die Frequenz scheint
keine solche Grenze darzustellen.

Durchaus richtig. Hier geht es eben nicht um thermische Vorgänge. Im
thermischen Fall hast Du eben nicht nur _anregende_ EinflĂźsse, sondern zu
einem recht merkbaren Anteil auch "beruhigende", Energie wieder abfĂźhrende.

Und außerdem ist diese 50Hz-"Strahlung" alles andere als thermisch,

sie ist elektromagnetisch mit sehr hohem magnetischen Anteil. Ist also
genauso elektromagnetische Strahlung wie gebĂźndeltes Sonnenlicht.

Nein, ist sie nichtmal ansatzweise - das ist hier eine Nahfeldanordnung,
bei der Sonne wĂźrde ich aber doch eher auf eine Fernfeldwirkung tippen....
Und noch dazu ist das Wirkungsprinzip des Induktionsofens nichtmal elektro-
sondern rein magnetisch. Aber Du darfst auch gerne einen Mikrowellenofen
zum Vergleich nehmen, da passt's schon deutlich besser.

> WAS wäre denn da laserähnlich?

Naja, wie geschrieben, _sehr_ wenig...

WAS wäre denn da laserähnlich? Und warum sollte es per Laser KEINE
Temperaturgrenze nach oben geben und mit Sonnenlicht schon? WAS macht
den Unterschied und wie lässt er sich erklären?

Spektrum und Kohärenz.

Mit ersterem kannst Du bei _einer_ Frequenz die gesamte Energie einbringen,
die sich durch die Erweärmung auf viele verteilt, und mit letzterem kannst
Du auf extrem kleiner Fläche extrem hohe Leistung einbringen.

(letzte vier Absätze). Die
Quelle darf _keine_ thermische Strahlung mit ihrer eigenen Temperatur
liefern.

Warum denn nicht?

Weil die dann nicht Ăźber diese Temperatur heizen kann.

Liefert die Quelle eine athermische Strahlung,

WAS macht eine athermische Strahlung aus? Der Unterschied ist doch

Siehe oben.

lediglich die Kohärenzlänge, der Öffnungswinkel des Strahls und dass der
Laserstrahl ßblicherweise monochrom ist. Wie lässt sich damit eine
Temperaturgrenze ableiten?

(BTW, der Öffnungswinkel ist nicht relevant. Nur die Kohärenz.)
Läßt sich doch gerade _nicht_. Bring' doch nicht immer alles durcheinander.


(Upps, jetzt hätt' ich doch bald geschrieben, daß das schon an
Demenzsymptome erinnert...)

--
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Christoph MĂźller]

Am 05.08.2015 um 21:57 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Wed, 5 Aug 2015 10:48:41 +0200:

...
über mehrere Atome hinweg verschoben werden müssen. Dran gerüttelt wird
mit der Strahlung aber ganz genauso. Und eben das führt beiden Fällen
letztlich zur Temperaturerhöhung. Wo sollte da die Grenze nach oben
liegen? Wie man am 50-Hz-Beispiel sehen kann - die Frequenz scheint
keine solche Grenze darzustellen.

Durchaus richtig. Hier geht es eben nicht um thermische Vorgänge.

Wenn es warm wird, doch wohl schon.

Und außerdem ist diese 50Hz-"Strahlung" alles andere als thermisch,

sie ist elektromagnetisch mit sehr hohem magnetischen Anteil. Ist also
genauso elektromagnetische Strahlung wie gebündeltes Sonnenlicht.

Nein, ist sie nichtmal ansatzweise - das ist hier eine Nahfeldanordnung,

ist doch völlig egal. Wichtig ist nur, dass Unruhe in die Materie kommt.
Denn diese ist für die Temperatur des Körpers verantwortlich.

> bei der Sonne würde ich aber doch eher auf eine Fernfeldwirkung tippen...

Und?

Und noch dazu ist das Wirkungsprinzip des Induktionsofens nichtmal elektro-
sondern rein magnetisch.

Ich dachte immer, dass es dabei um induzierte Wirbelströme geht.

Aber Du darfst auch gerne einen Mikrowellenofen
zum Vergleich nehmen, da passt's schon deutlich besser.

Läuft auf das Gleiche raus.

WAS wäre denn da laserähnlich? Und warum sollte es per Laser KEINE
Temperaturgrenze nach oben geben und mit Sonnenlicht schon? WAS macht
den Unterschied und wie lässt er sich erklären?

Spektrum und Kohärenz.

Das sind nur bedeutungslose Schlagworte, die in dieser Form zum Thema
rein garnichts aussagen. Es sei denn, du kannst erklären, dass Spektrum
und Kohärenz etwas mit maximal erzeugbarer Temperatur zu tun haben.

> Mit ersterem kannst Du bei _einer_ Frequenz die gesamte Energie einbringen,

es geht überhaupt nicht darum, die gesamte Energie einbringen zu können,
sondern lediglich darum, mehr pro Flächeneinheit einbringen zu können
als bei Quellentemperatur pro Flächenheinheit abgestrahlt werden kann.

die sich durch die Erweärmung auf viele verteilt, und mit letzterem kannst
Du auf extrem kleiner Fläche extrem hohe Leistung einbringen.

Schon. Ist aber doch gar nicht nötig. Es genügt, wenn die
Flächenleistung am Zielobjekt höher ist als auf der Quelle.

(letzte vier Absätze). Die
Quelle darf _keine_ thermische Strahlung mit ihrer eigenen Temperatur
liefern.

Warum denn nicht?

Weil die dann nicht über diese Temperatur heizen kann.

Die Temperatur hängt aber von der Flächenleistung ab. Du behauptest,
dass diese FLÄCHENLEISTUNG unmöglich höher werden kann als die auf der
Quelle. Nur das könnte die Temperatur auf dem Ziel begrenzen. In dem
Moment, wenn es gelingt, auf dem Ziel eine höhere Flächenleistung zu
erzeugen als auf der Quelle, wird das Ziel heißer als die Quelle.

lediglich die Kohärenzlänge, der Öffnungswinkel des Strahls und dass der
Laserstrahl üblicherweise monochrom ist. Wie lässt sich damit eine
Temperaturgrenze ableiten?

(BTW, der Öffnungswinkel ist nicht relevant. Nur die Kohärenz.)

Was hat die Kohärenz mit einer maximal erzeugbaren Temperatur zu tun?

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Christoph MĂźller]

Am 05.08.2015 um 21:31 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Wed, 5 Aug 2015 13:02:43 +0200:

Wir diskutieren hier auch nicht über Ulbricht-Kugeln oder
innenverspiegelte Ovalkörper, sondern von realen Verhältnissen. Da ist
es überhaupt nicht so, dass alles von der Sonne gleichmäßig aufgeheizt
würde. Merkst du spätestens, wenn du in dein Auto einsteigst, das
stundenlang in der prallen Sonne gestanden hat.

Du wolltest möglichst _viel_ Leistung auf den Zielkörper übertragen

ich wollte eher eine möglichst hohe Flächenleistung erzeugen. Deshalb
ging ich von einer kleinen Kugel mit 1 cm Durchmesser aus, auf die die
Strahlungsleistung von viele Quadratmetern Sammelfläche geschickt wird.

Aufheizen über Sonnentemperatur geht ja nach deiner Auffassung nicht,
wäre aber nötig, um ins Strahlungsgleichgewicht zu kommen.

Richtig, geht es nicht, wenn mit der thermischen Strahlung gearbeitet wird.

Was stört dich an der thermischen Strahlung? Die breite
Frequenzverteilung? Ist doch egal. So lange die StrahlungsDICHTE (also
Flächenleistung) auf dem Ziel höher ist als auf der Quelle, wird das
Ziel heißer als die Quelle. Das hängt nicht von der Frequenzverteilung ab.

behaupte, dass damit die Temperatur so weit erhöht wird, dass auch die
40 kW wieder abgestrahlt werden. Die Strahlungsleistung steigt mit der

Es hat Dir keiner widersprochen, daß das dann der Fall _wäre_

doch. Wurde oft widersprochen. Der Widerstand bröckelt allerdings.

- es wurde
nur immer wieder darauf hingewiesen, daß das mit thermischer Einstrahlung
_nicht_ geht.

Ist thermische Einstrahlung KEIN elektromagnetisches Feld? Wie kommt die
temperaturbegrenzende Wirkung thermischer Strahlung zustande? Sobald die
Flächenleistung im Ziel (z.B. durch Bündelung) auch nur geringfügig
höher als auf der Quelle, ist die Zieltemperatur höher als auf der Quelle.

Es geht hier nicht um die Rechnung, sondern um den Sachverhalt. Wenn der
nicht klar ist, ist jede Rechnung sinnlos.

Der _Sachverhalt_ _ist_ klar, nur Deine Voraussetzungen treffen nicht zu,

die heißen einfach, dass höhere Flächenleistung höhere Temperatur nach
sich zieht. Durch Bündelung der Strahlung kann eben diese
Flächenleistung erhöht werden. Ein Wirkungsgrad von 100% ist dabei
überhaupt nicht nötig.

Im Fokus (im Beispiel) hast du auch viel Strahlung, die auf einen
kleinen Körper gerichtet ist. Wo ist also der prinzipielle Unterschied
zum Laser?

In der Strahldichte.

Die kriegt man auch mit konzentrierenden Systemen in einem kleinen
Volumen hin. Dafür braucht nicht unbedingt einen Laser.

Nein, die kriegt man auch mit konzentrierenden Systemen mit thermischer
Strahlung nicht hin.

Wo ist als das Problem?

Wen interessiert aus welchem Grund die Divergenz, so lange sich eine

Genau aus dem Grund interessiert die Divergenz - weil es sich um thermische
Strahlung handelt.

??? Solltest mal genauer erklären.

vielen Frequenzen daher kommt, ist in Sachen Strahlungsdichte auf dem
Zielobjekt VÖLLIG BELANGLOS.

Genau, die thermische Eigenschaft der Strahklung beschränkt allein dadurch
die erreichbare Strahlungsdichte.

Wie kommst du drauf? Spiegeln ist die Wellenlänge ziemlich egal. Richtig
geformt fokussieren sie lang- wie kurzwellige Strahlung im gleichen
Punkt. Was sollte da die Strahlungsdichte wie begrenzen?

...
Das ist ja auch nicht das Thema. Es geht um eine Kugel mit 1 cm
Durchmesser, auf die das Sonnenlicht von 50 m˛ Spiegel fokussiert wird
und darum, wie heiß diese Kugel damit wird. Du sagst, dass sie auf
keinen Fall heißer werden kann als die Sonne - also 6000K. Ich behaupte,

Das hast Du dann falsch verstanden - Dir wurde nicht dahingehend
widersprochen, daß die mit 50kW bestrahlte Kugel nicht heißer werden könnte
als 6kK, sondern daß es nicht möglich ist, mehr als die bei dieser
Temperatur von der Kugel abgestrahlten 23kW dort überhaupt _hinzubringen_.
Und zwar unter der von Dir vorgegebenen Voraussetzung, daß mit thermischer
Strahlung von 6kK ("Sonnenstrahlung") eingestrahlt wird.

Es wurden Effekte genannt, die dafür sorgen, dass nicht alles Licht auf
die kleine Kugel fokussiert werden kann. Das alleine sagt jedoch noch
lange nicht, dass deshalb die Flächenleistung nicht größer als auf der
Sonne werden kann.

Wenn ich mich verrechnet habe, hat die Sonne bei 6000K einen
Flächenleistung von 73,5e6 W/m˛.
(P=Epsilon*Sigma*A*T^4; Epsilon=1; Sigma=5,67E-08 (W/m^2*K^4)
A=1m˛, T=6000K)

Bei der gleichen Temperatur und damit gleicher Flächenleistung strahlt
die Kugel 23,1e3 Watt ab.
(AKugel=4*pi*r^2); Rkugel=0,005m)

Die Flächenleistung der Sonne muss auf der Kugel überschritten werden.
Das Sonnenlicht muss konzentriert werden, weil auf der Erde nur etwa
1000 W/m˛ ankommen. Rechnerisch braucht man dafür mindestens die
Abstrahlleistung der Kugel geteilt durch die Solarkonstante (ankommende
Flächenleistung auf der Erde). Macht hier den Faktor 23,1. Bei einer
Oberfläche der Kugel von 0,000314m˛ braucht man das 23,1-Fache, also
7,25E-03 bzw. 0,00725 m˛. Das entspricht einem Kreis mit Radius von
0,048m oder rund 10 cm Durchmesser. Das kommt mir jetzt etwas wenig vor.
Bitte deshalb um Nachrechnen.
Es wurde bereits berechnet, dass man bis gut 1 m Entfernung die Sonne
noch auf eine Scheibe von 1 cm Durchmesser fokussieren kann.
10-facher-Radius -> 100-Fache Fläche und damit Leistung. Das sollte
reichen, um auf dem Ziel eine höhere Temperatur als auf der
Sonnenoberfläche zu erreichen. Mit thermischer Strahlung und ohne
irgendwelche Einbauten in den Strahlengang der Spiegel.

Was habe ich falsch gerechnet oder falsch angenommen?

Wesentliche ist nur, dass es ganz offensichtlich mit Strahlung möglich
ist, SEHR hohe Temperaturen zu erzeugen. So hohe, dass du sogar einen

Klar - mit Strahlung entsprechender Temperatur (thermisches Spektrum,
isotrop) oder athermischer Strahlung (Linienspektrum, Bandenspektrum,
kohärente Strahlung u.ä.).

Wie unterscheiden sich die Mechanismen? Wieso lassen sich mit
thermischer Strahlung keine höheren Temperaturen erzeugen als die Quelle
hat und wieso geht das mit Linienspektrum, Bandspektrum, kohärenter
Strahlung usw. schon?

Schwarzkörpertemperatur des Infrarotlichts eines Nd:YAG-Lasers erreicht
werden können.

_Das_ allerdings nicht: das "Infrarotlicht[] eines Nd:YAG-Lasers" _hat_
_keine_ "Schwarzkörpertemperatur" - wie definiertest Du die denn?

Ein Schwarzkörper besteht aus Materiebausteinen und damit auch aus
Elektronen. Wenn sich diese bewegen, bewegen sich elektrische Ladungen.
Bewegte elektrische Ladungen sind elektrischer Strom. Schwingende
elektrische Ladungen sind dementsprechend Wechseltrom. Ein Strom umgibt
sich mit einem Magnetfeld. Eine Spannung sorgt für ein elektrisches
Feld. Schwingende Elektronen sorgen also für ein elektromagnetisches
Feld. Ist dieses hochfrequent genug, löst es sich ab und die
Schwingungsenergie verlässt das Ganze als elektromagnetische Strahlung.
Das ist die Schwarzkörperstrahlung.

Üblicherweise wird die über die spektrale Verteilung der Strahlung
definiert - ein Laser hat aber ein _Linienspektrum_.

Und? Inwiefern hat das jetzt mit der Temperaturbegrenzung zu tun, um die
hier diskutiert wird?

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Axel Berger]

=?UTF-8?Q?Christoph_M=c3=bcller?= wrote on Wed, 15-08-05 21:39:
>und heioot eigentlich nur "nutzbare Energie".

Falsch. Der Begriff ist wohldefiniert und beschreibt den Teil der
(Wärme-)Energie, der sich sich im idealen verlustfreien Fall in Arbeit
umwandeln läßt. Im Fall Deines Pools, der vielleicht 5 Cel wärmer ist
als die Umgebung, also recht wenig.

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Wed, 5 Aug 2015 20:56:04 +0200:

Denk' lieber mal nach, was mit den Photonen der Strahlung in diesem
Umfeld passiert. Oder auch im Umfeld einer (geschlossenen und idealen)
....
Im Idealfall ist das Richtig. Ist aber das Ziel kleiner als die Quelle,

kann man immer noch den Idealfall betrachten, und auch dann trifft das zu.

dann kommen auf dem Ziel auch weniger Photonen an, weil diese nicht von
der Quelle auf das KLEINERE Ziel fokussiert wird. Da geht einfach zu

In so einem Strahlungsverteiler wird _Ăźberhaupt nichts_ fokussiert, nur
verteilt (oder auch "gemischt").

> viel daneben als dass im Ziel die Leistungsdichte hĂśher werden kĂśnnte

Da kommt genau soviel an, wie der Ăźberall gleichen Leistungsdichte mal der
Oberfläche entspricht.

Es gibt also vier Fälle, was einem Photon
widerfahren kann:
...
Nicht berĂźcksichtigt ist hier allerdings der Fall, dass aufgrund der
kleineren Geometrie der Kugel gegenĂźber der Quelle wesentlich weniger

Hier ist Ăźberhaupt nichts Ăźber eine Anzahl gesagt.

Baust Du jetzt eine Optik in diese Umgebung, verändern sich die
Verhältnisse fßr die herumschwirrenden Photonen im Mittel ßberhaupt
nicht.

Im Prinzip kann die Ulbrichtkugel oder der OvalkĂśrper mit Einbauten
teilweise abgeschattet werden. Die Photonen, die in deinem Aufbau das

KĂśnnen sie nicht.
- Baust Du eine ideal spiegelnde Oberfläche ein, werden die Photonen, die
dort ankommen, einfach wieder zurĂźckreflektiert - da die Strahlung homogen
und isotrop ist, schaut das ßberall so aus, wie wenn die spiegelnde Fläche
nicht vorhanden wäre.
- Baust Du eine ideal streuende Oberfläche ein, werden die einfallenden
Photonen isotrop gestreut - Ergebnis wie oben.
- Baust Du eine absorbierende Oberfläche ein, nimmt die die Temperatur des
Strahlungsfeldes an und emittiert genausoviele Photonen, wie sie absorbiert,
und das genauso isotrop wie die einfallende Strahlung - Ergebnis wie vor.

Was willst Du noch einbauen? Achso, eine Linsenoptik? Na, dann erklär' mal,
was damit passiert.

die ansonsten vorbeifliegenden Photonen mit konzentrierenden Einbauten
zusätzlich auf das Ziel geleitet, dann steigt dessen Temperatur, um die
eingestrahlten Photonen wieder los werden zu kĂśnnen
(Gleichgewichtszustand).

S.o.

Ein Laser hat keine paar 10.000K und kann trotzdem Luft auf solche
Temperaturen bringen, bis diese ionisiert. Die PhotonenDICHTE macht's!

Ja, und die läßt sich nur erreichen, weil der Laserstrahl _kohärent_ ist.
Er müßte nicht mal monochromatisch sein.

[konische RĂśhr(ch)en]

Nein, kann nicht. Mal' Dir die Strahlenwege innerhalb dieser "konischen
RĂśhrchen" mal aus (oder auch auf). Es geht nicht alles am "dĂźnnen" Ende
wieder 'raus, was am "dicken" Ende 'reingeschickt wird.

Muss auch nicht. Es reicht, wenn mehr auf der Kugel ankommt als bei
6000K abgestrahlt werden kann.

Ja, das wĂźrde reichen. Geht aber halt nicht - die thermische Strahlung
"weiß" das ganz genau, und sie nutzt das ganz genau aus...

Über die gesamte Oberfläche bleiben Dir im Idealfall ca. 23kW innen.

Das ist jedenfalls mehr als die 15 kW, die die Kugel bei 6000K

Du rechnest falsch, und damit ist Deine Schlußfolgerung falsch.
4 Pi / 4 ist Pi, nicht 4, nicht Wurzel (2), nichts anderes.
Schmeiß' Deinen Taschenrechner weg, wenn der solchen Unsinn liefert.

Ich hatte mich mit zu legerer Berechnung verhauen gehabt. Das wären um
36 kW gewesen. Bin dann aber korrigiert worden. Dann waren's nur noch 15
kW.

Nein, es waren ca. 23kW.
(4*Pi*(1/2cm)² * (6000K)^4* 5,67*10^-8 W/(m²*K^4) = 23,0854281282 kW
Rechne nach.)

Also dann halt nochmal ein Versuch. Jetzt aber hoffentlich richtig:

Kugeloberfläche: A = 4*pi*r² = 4*pi*0,0001m² = 0,1256m²
Kirchhoff: P = epsilon * Sigma * A * T^4
Schwarzer KĂśrper: epsilon = 1
Sigma = 5,67E-08
P = 1 * 5,67E-08 * 0,1256 * 6000^4 = 9.229.489,92 Watt
Sagt Excel.

Vergiß' Deine Formelerstellungskunst. Du rechnest falsch.

Jetzt fall' ich vom Glauben ab :-(
Bin gespannt, welche Ergebnisse jetzt noch alles auftauchen. Mit der
vierten Potenz ist halt wirklich nicht zu spaßen.

Das hat nix mit der vierten Potenz zu tun, sondern einfach mit Schlamperei,
und zwar bei der Oberfläche der Kugel. Die ist zwar richtig 4*Pi*r², aber
das r ist bei einem Durchmesser von 1cm 5mm und _nicht_ 10mm. Außerdem ist
4*Pi was um die 12,5 und nicht 125,6.

> Na ja - am Grundproblem ändert das aber trotzdem nichts. Ist es mÜglich,

Naja, Du schlampst Berechnungen zsammen, die von vornherein falsch sind,
aber willst die anerkannten Grundsätze der Physik anzweifeln. Recht
zweifelhaft...

....

Siehe oben. Du brauchst zumindest die isotrope Einstrahlung auf die
Oberfläche Deiner Empfängerkugel,

brauche ich fĂźr meinen Versuch nicht. Da genĂźgt es, wenn PRO
FLÄCHENHEINHEIT mehr Leistung einstrahlt als temperatur- und
flächenbedingt bei Quellentemperatur abgestrahlt werden kann. Die

Die _kriegst_ Du aber _nicht_. Nicht mit einer thermischen Quelle.

....

Interessant, dass du jetzt von Leistungsdichte schreibst. Wenn obige
Berechnung stimmt, dann strahlt die Kugel bei Quellentemperatur (Sonne)
....
200x200 Meter. Damit werden dann 40 MW eingesammelt. Die Hälfte geht
verloren. Bleiben 20 MW. Was passiert jetzt mit den ĂźberschĂźssigen 10,8
MW?

Die kommen nicht an der Kugel an - das hat Dir Claas doch schon
nachgewiesen und vorgerechnet.

....

Einen Hinweis darauf, dass das gehen kĂśnnte, gibt es vielleicht hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsches_Strahlungsgesetz#Au.C3.9Ferhalb_des_thermischen_Gleichgewichts

Auch wenn die deutsche Wikipedia nicht so den besten Ruf hat, aber das
kĂśnnte schonmal ein Ansatz sein. Nur geht es Dir ja nicht um den Fall
"außerhalb des thermischen Gleichgewichts", sondern _gerade_ um den
Gleichgewichtsfall bei rein thermischer Strahlung (von der Sonne).
Du kannst natßrlich zwei Drähte an die Kugel fßhren und die per Strom auf
eine hĂśhere Temperatur aufheizen, dann wird Dir niemand widersprechen, wenn
Du sagst, daß die mehr abstrahlt als sie durch Sonnenstrahlung erhält.

Ich habe den begrĂźndeten Verdacht, dass es sehr wohl mĂśglich ist, per
Strahlung hĂśhere Temperaturen zu erzeugen als die der Quelle.

Ja, sicher, daß das _unter geeigneten Bedingungen_ möglich ist, wurde ja
schon angesprochen.

Aber nur von mir.

Nee, Du hast nur immer ungeeignete Bedingungen vorphantasiert.
Aber man muß Dir zugutehalten, daß Du die von Dir implizit gemachten
Annahmen immer genügend ungenau formuliert hast, daß Du jederzeit mit
neuen Varianten daherkommen kannst.

behauptet, dass es nicht mal theoretisch mÜglich wäre, eine hÜhere
Temperatur als die der Quelle zu realisieren.

Unter den original (und eigentlich immer noch) angeebenen Bedingungen -
thermische Einstrahlung auf einen thermisch nur an die Strahlung
gekoppelten Absorber - ist das auch so.

Temperatur als die der Quelle zu realisieren. Dem widerspreche ich
andauernd.

Und das trotz zahlreicher Nachweise, daß es stimmt.

--
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

WAS macht eine athermische Strahlung aus? Der Unterschied ist doch
lediglich die Kohärenzlänge, der Öffnungswinkel des Strahls und dass der
Laserstrahl üblicherweise monochrom ist. Wie lässt sich damit eine
Temperaturgrenze ableiten?

Du bist der Lösung des Problems noch näher gekommen.
Vergiss erst mal nicht-thermische und/oder monochrome
Strahlung. Berechne einfach mal, wie heiss ein Schwarzer
Körper sein muss, damit er läppische 2mW in den Raumwinkel
eines HeNe-Lasers abstrahlt. Für die typische Strahldichte
(d.h. Grösse der Quelle nützt da gar nichts, das ist
ja der entscheidende Punkt) dürften das dann so 10'000K
sein.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Thu, 6 Aug 2015 11:02:02 +0200:

Aufheizen Ăźber Sonnentemperatur geht ja nach deiner Auffassung nicht,
wäre aber nÜtig, um ins Strahlungsgleichgewicht zu kommen.

BTW: der zweite Satzteil ist "so sinnlos, daß er nichtmal falsch" ist....

Richtig, geht es nicht, wenn mit der thermischen Strahlung gearbeitet
wird.

Was stĂśrt dich an der thermischen Strahlung? Die breite

_Mich_ stĂśrt daran nichts. _Du_ hackst doch dauernd da drauf 'rum. Du
willst mit Sonnenstrahlung was Ăźber Sonnentemperatur heizen, und die
Sonnenstrahlung ist halt mal thermische Strahlung.

Frequenzverteilung? Ist doch egal. So lange die StrahlungsDICHTE (also
....
Ziel heißer als die Quelle. Das hängt nicht von der Frequenzverteilung ab.

Doch, die Frequenzverteilung ist durchaus wesentlich fĂźr die Temperatur der
Strahlung. Schneidest Du einen Frequenzbereich heraus, hast Du keine
thermische Strahlung mehr - benutzt Du die zum Heizen, wird sich der
beheizte KĂśrper auf eine _andere_ Temperatur einstellen als die Quelle der
Ursprungsstrahlung. (Damit definiert man dann manchmal eine "äquivalente"
oder "effektive" Temperatur dieser Strahlung, muß aber in Kauf nehmen, daß
die nicht fĂźr alle Situationen zutreffend ist.)

....

Ist thermische Einstrahlung KEIN elektromagnetisches Feld? Wie kommt die
temperaturbegrenzende Wirkung thermischer Strahlung zustande? Sobald die

Durch ihre
- Frequenzverteilung (Spektrum)
- Winkelverteilung (Isotropie)
- Korrelation (Inkohärenz)
(Noch was vergessen?)

....

Nein, die kriegt man auch mit konzentrierenden Systemen mit thermischer
Strahlung nicht hin.

Wo ist als das Problem?

Daß Du das nicht akzeptieren willst. Das ist also Dein Problem.

....

Die Flächenleistung der Sonne muss auf der Kugel ßberschritten werden.
^^^^müßte
Das Sonnenlicht muss konzentriert werden, weil auf der Erde nur etwa
1000 W/m² ankommen. Rechnerisch braucht man dafßr mindestens die
Abstrahlleistung der Kugel geteilt durch die Solarkonstante (ankommende
Flächenleistung auf der Erde). Macht hier den Faktor 23,1. Bei einer
Oberfläche der Kugel von 0,000314m² braucht man das 23,1-Fache, also
7,25E-03 bzw. 0,00725 m². Das entspricht einem Kreis mit Radius von
0,048m oder rund 10 cm Durchmesser. Das kommt mir jetzt etwas wenig vor.
Bitte deshalb um Nachrechnen.

Geht doch ganz simpel: 1kW/m² kommen an, 23kW willst Du haben, brauchst Du
23m² -> Kreisradius = Wurzel (Fläche / Pi) -> ca. 2,7m.

Es wurde bereits berechnet, dass man bis gut 1 m Entfernung die Sonne
noch auf eine Scheibe von 1 cm Durchmesser fokussieren kann.
10-facher-Radius -> 100-Fache Fläche und damit Leistung. Das sollte
reichen, um auf dem Ziel eine hĂśhere Temperatur als auf der

Es wurde Dir aber auch schon vorgerechnet (und Du hast es sogar als
zutreffend akzeptiert), daß bei einem größeren Radius als ca.. 1m die
Strahlungsleistung eben _nicht_ mehr vollständig auf die Kugel konzentriert
werden kann; am äußeren Rand (von wo die meiste Strahlung herkäme) geht das
meiste vorbei. Damit bringt eine beliebige weitere Vergrößerung der Fläche
(und damit des Abstands) immer weniger Zusatzleistung _auf die Kugel_.
Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen, wird
die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise" genau _so_
hoch wie die temperaturbedingt mĂśgliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!

....

eines Nd:YAG-Lasers" _hat_
_keine_ "SchwarzkĂśrpertemperatur" - wie definiertest Du die denn?

Ein SchwarzkĂśrper besteht aus Materiebausteinen und damit auch aus
.... [Geschwafel]

Und wo kommt da eine Temperatur der Strahlung eines (Nd-YAG) Lasers 'raus?

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[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Thu, 6 Aug 2015 09:40:11 +0200:

[Wirbelstromheizung]

Durchaus richtig. Hier geht es eben nicht um thermische Vorgänge.

Wenn es warm wird, doch wohl schon.

Ich hab's oben nochmal hingeschrieben. WirbelstrĂśme sind keine thermischen
Vorgänge. Thermisch wird's erst durch die Dissipation am Materialwiderstand.

Und noch dazu ist das Wirkungsprinzip des Induktionsofens nichtmal
elektro- sondern rein magnetisch.

Ich dachte immer, dass es dabei um induzierte WirbelstrĂśme geht.

Ja, eben. Das sind magnetische Effekte.

....

Spektrum und Kohärenz.

Das sind nur bedeutungslose Schlagworte, die in dieser Form zum Thema
rein garnichts aussagen. Es sei denn, du kannst erklären, dass Spektrum
und Kohärenz etwas mit maximal erzeugbarer Temperatur zu tun haben.

Sag'mal, _was_ stellst Du Dir eigentlich unter dem Begriff "Temperatur"
vor? Anscheinend "da wackeln die Atome irgendwie hin und her, und wenn sie
mehr wackeln als andere, dann sind die heißer als die anderen"
Klein-Fritzchen-Thermodynamik. (Ich bleib' trotz Rolfs Abneigung bei der
Bezeichnung. Zumindest solange er keine international anerkannte Version
fßr seine "Wärmelehre" angibt.)

Die Temperatur ist eine _statistische_ Kenngröße für eine definierte, sich
bei Anregung der Freiheitsgrade eines KĂśrpers einstellende _Verteilung_
dieser Energie. Die Freiheitsgrade mĂźssen dabei - und sind auch oft -
durchaus kein "Wackeln von Atomen" sein. Auch elektronische Anregungen
tragen dazu bei, nur sind bei menschenverträglichen Temperaturen die
Energien so klein (300K entsprechen irgendwas um 23meV), daß da kaum
Elektronen mitmischen.
(Aber da bin ich eher ein denkbar schlechter Wissensvermittler, ich hab'
mich da immer eher ferngehalten. Leider kommt man in Physik und Technik
nirgends um die Thermodynamik 'rum, irgendwo spu[c]kt die immer mit rein.
Sogar unsere ganze Elektronik beruht auf therischen Effekten, die bestimmen
die Funktion und Wirkung aller Halbleiterbauteile.)

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nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Christoph MĂźller]

Am 06.08.2015 um 23:37 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Thu, 6 Aug 2015 09:40:11 +0200:

Und noch dazu ist das Wirkungsprinzip des Induktionsofens nichtmal
elektro- sondern rein magnetisch.

Ich dachte immer, dass es dabei um induzierte Wirbelströme geht.

Ja, eben. Das sind magnetische Effekte.

Und mit elektromagnetischen Wechselfeldern soll das NICHT möglich sein?
Was spricht dagegen?

...
Spektrum und Kohärenz.

Das sind nur bedeutungslose Schlagworte, die in dieser Form zum Thema
rein garnichts aussagen. Es sei denn, du kannst erklären, dass Spektrum
und Kohärenz etwas mit maximal erzeugbarer Temperatur zu tun haben.

Sag'mal, _was_ stellst Du Dir eigentlich unter dem Begriff "Temperatur"
vor?

Da geht es vor allem um die kinetische Energie von Materie.

Anscheinend "da wackeln die Atome irgendwie hin und her, und wenn sie
mehr wackeln als andere, dann sind die heißer als die anderen"
Klein-Fritzchen-Thermodynamik.

Ist sie deshalb falsch? Wenn ja, dann begründe das bitte auch.
"Klein-Fritchen" ist KEINE sinnvolle physikalische Begründung.

Die Temperatur ist eine _statistische_ Kenngröße für eine definierte, sich
bei Anregung der Freiheitsgrade eines Körpers einstellende _Verteilung_
dieser Energie.

Kann man garantiert auch noch viel geschwollener ausdrücken. An der
Sache ändert das rein garnichts. Oder willst du jetzt einen
Germanistik-Thread draus machen? Normalerweise hat man das Ziel der
Wissensvermittlung erreicht, wenn das Wesentliche verstanden wurde.
Nicht, weil man besonders viele selten gebrauchte Fremdwörter in einen
möglichst langen Satz unterbringen kann. Sowas macht man gerne, wenn man
NICHT verstanden werden oder ablenken will (z.B. in so manchen
Patentanmeldungen). Oder weil man Angeber sein will nach dem Motto
"schau her, was ich alles weiß". Interessiert nur keinen, wenn es
wirklich um die Sache geht. Wenn Klein-Fritzchen hilft, die Sache leicht
verständlich darzulegen, dann macht man es eben mit Klein-Fritchen. Wenn
dich das nervt - deine Sache. Ich halte nichts von verklausilierter
Sprache, wenn ich verstanden werden will.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Christoph MĂźller]

Am 06.08.2015 um 23:14 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,

Frequenzverteilung? Ist doch egal. So lange die StrahlungsDICHTE (also
...
Ziel heißer als die Quelle. Das hängt nicht von der Frequenzverteilung ab.

Doch, die Frequenzverteilung ist durchaus wesentlich für die Temperatur der
Strahlung.

Es geht aber nicht um die Strahlungstemperatur, sondern um die des
beleuchteten Objekts. Da kommt es auf die Strahlungsdichte an, wie heiß
dieses wird.

Schneidest Du einen Frequenzbereich heraus, hast Du keine
thermische Strahlung mehr

dann schickt uns die Sonne also KEINE thermische Strahlung. Schließlich
sind einige Frequenzbereiche gegenüber einem thermischen Strahler stark
dezimiert. Wasserstoff, Helium, Ozon, Stickstoff, Sauerstoff und sorgen
für entsprechende spezifische Bedämpfung einiger Frequenzen.

...
Ist thermische Einstrahlung KEIN elektromagnetisches Feld? Wie kommt die
temperaturbegrenzende Wirkung thermischer Strahlung zustande? Sobald die

Durch ihre
- Frequenzverteilung (Spektrum)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächeneistung eingestrahlt wird?

> - Winkelverteilung (Isotropie)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

> - Korrelation (Inkohärenz)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

> (Noch was vergessen?)

Wie funktioniert das mit der Temperaturbegrenzung? Welcher
physikalischer Effekt steckt dahinter?

...
Die Flächenleistung der Sonne muss auf der Kugel überschritten werden.
^^^^müßte
Das Sonnenlicht muss konzentriert werden, weil auf der Erde nur etwa
1000 W/m˛ ankommen. Rechnerisch braucht man dafür mindestens die
Abstrahlleistung der Kugel geteilt durch die Solarkonstante (ankommende
Flächenleistung auf der Erde). Macht hier den Faktor 23,1. Bei einer
Oberfläche der Kugel von 0,000314m˛ braucht man das 23,1-Fache, also
7,25E-03 bzw. 0,00725 m˛. Das entspricht einem Kreis mit Radius von
0,048m oder rund 10 cm Durchmesser. Das kommt mir jetzt etwas wenig vor.
Bitte deshalb um Nachrechnen.

Geht doch ganz simpel: 1kW/m˛ kommen an, 23kW willst Du haben, brauchst Du
23m˛ -> Kreisradius = Wurzel (Fläche / Pi) -> ca. 2,7m.

Danke. Sowas hatte ich auch im Gedächtnis.

Es wurde bereits berechnet, dass man bis gut 1 m Entfernung die Sonne
noch auf eine Scheibe von 1 cm Durchmesser fokussieren kann.
10-facher-Radius -> 100-Fache Fläche und damit Leistung. Das sollte
reichen, um auf dem Ziel eine höhere Temperatur als auf der

Es wurde Dir aber auch schon vorgerechnet (und Du hast es sogar als
zutreffend akzeptiert), daß bei einem größeren Radius als ca. 1m die
Strahlungsleistung eben _nicht_ mehr vollständig

uninteressant. Entscheidend ist lediglich die Flächenleistung. Ist sie
höher als auf der Quelle, ist auch die Temperatur höher.

auf die Kugel konzentriert
werden kann; am äußeren Rand (von wo die meiste Strahlung herkäme) geht das
meiste vorbei.

Weshalb man diese Leistung gerne in Faseroptik einspeisen und damit zum
Zielort bringen wird.

Damit bringt eine beliebige weitere Vergrößerung der Fläche
(und damit des Abstands) immer weniger Zusatzleistung _auf die Kugel_.

Wichtig ist nur, dass dort die Flächenleistung höher als auf der Quelle
wird. Nicht der Anteil der dafür genutzten Strahlung.

Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen, wird
die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise" genau _so_
hoch wie die temperaturbedingt mögliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!

73,5e6 W/m˛ -> 6000K Schwarzkörperstrahlung
1000 W/m˛ kommen auf der Erde an.
Um Sonnentemperatur zu erreichen, braucht man die gleiche
Flächenleistung wie auf der Sonne.
73,5e6/1000=73.500
Die Kugel mit 1cm Durchmesser hat 0,000314m˛
Multiplitziert mit 73.500 ergibt 23,09m˛
Die Sonnenstrahlung auf die Fläche von 23,09m˛ muss mindestens auf die
Kugel eingestrahlt werden. Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Axel Berger]

=?UTF-8?Q?Christoph_M=c3=bcller?= wrote on Fri, 15-08-07 11:05:
>dann schickt uns die Sonne also KEINE thermische Strahlung.

Das hatten wir weiter oben schon mal. Manchmal, wie hier, kann man
Details ignorieren und mit der Näherung arbeiten, manchmal, wie bei der
Bündelung paralleler Strahlen, geht das nicht mehr. Das Erkennen dieses
Unterschiedes ist eines der Dinge, die in den Praktika des
Physikstudiums gelernt und eingeübt werden.

 

[Christoph MĂźller]

Am 06.08.2015 um 22:40 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Wed, 5 Aug 2015 20:56:04 +0200:

dann kommen auf dem Ziel auch weniger Photonen an, weil diese nicht von
der Quelle auf das KLEINERE Ziel fokussiert wird. Da geht einfach zu

In so einem Strahlungsverteiler wird _überhaupt nichts_ fokussiert, nur
verteilt (oder auch "gemischt").

Häng' dich nicht an dem Begriff "fokussiert" auf. Auf kleineren Objekten
kommen halt auch nur weniger Photonen an. Je kleiner ein Objekt, desto
mehr Photonen fliegen dran vorbei. Das gilt auch in einer Ulbricht-Kugel.

viel daneben als dass im Ziel die Leistungsdichte höher werden könnte

Da kommt genau soviel an, wie der überall gleichen Leistungsdichte mal der
Oberfläche entspricht.

So kann man's auch ausdrücken.

Baust Du jetzt eine Optik in diese Umgebung, verändern sich die
Verhältnisse für die herumschwirrenden Photonen im Mittel überhaupt
nicht.

Im Prinzip kann die Ulbrichtkugel oder der Ovalkörper mit Einbauten
teilweise abgeschattet werden. Die Photonen, die in deinem Aufbau das

Können sie nicht.

Super. Dann gebe ich also eine geschlossene Blechdose in die
Ulbricht-Kugel. Wie durch ein Wunder ist sie dann innen genauso hell wie
außen? Wie soll das denn gehen?

- Baust Du eine ideal spiegelnde Oberfläche ein, werden die Photonen, die
dort ankommen, einfach wieder zurückreflektiert

sie folgen einfach den Strahlengesetzen. Einfallswinkel=Ausfallswinkel.

- da die Strahlung homogen
und isotrop ist, schaut das überall so aus, wie wenn die spiegelnde Fläche
nicht vorhanden wäre.

Im Idealfall. In diesem Fall schickt man ein paar Photonen ins System
und schaut, was nach einer Woche mit ihnen passiert ist oder wo sie
grade rumschwirren?

Fakt ist, dass man mit reichlich Dämpfung zu kämpfen hat weshalb sich
die Photonen deshalb nach sehr kurzer Zeit davon gemacht haben. Deshalb
gibt auch einen Unterschied zwischen Quelle und Senke und deshalb
verändern auch Einbauten in einer Ulbricht-Kugel die Lichtverhältnisse.

Ein Laser hat keine paar 10.000K und kann trotzdem Luft auf solche
Temperaturen bringen, bis diese ionisiert. Die PhotonenDICHTE macht's!

Ja, und die läßt sich nur erreichen, weil der Laserstrahl _kohärent_ ist.

Das Ganze mal auf Schall übertragen würde bedeuten, dass die Lautstärke
nur zunehmen kann, wenn alle Schallquellen präzise in Phase schwingen
würden. Das widerspricht allerdings jeder Erfahrung. Gehe mal alleine
mit zwei spielenden Kindern in ein Hallenbad (=guter Hallraum) und messe
den Schalldruck. Dann mach' den gleichen Versuch mit einem Schulausflug.
Meinst du ernsthaft, dass du den gleichen Schallpegel messen wirst, weil
die ja nicht alle präzise in Phase lärmen können?

Nein, kann nicht. Mal' Dir die Strahlenwege innerhalb dieser "konischen
Röhrchen" mal aus (oder auch auf). Es geht nicht alles am "dünnen" Ende
wieder 'raus, was am "dicken" Ende 'reingeschickt wird.

Muss auch nicht. Es reicht, wenn mehr auf der Kugel ankommt als bei
6000K abgestrahlt werden kann.

Ja, das würde reichen.

Dann sind wir uns also einig, dass es tatsächlich auf die Strahldichte,
bzw. Flächenleistung ankommt und nicht auf die Quellentemperatur? Dass
es also prinzipiell möglich ist, durch Sammelsysteme höhere Temperaturen
als auf auf der Quelle zu erhalten?

Mir geht es gar nicht so sehr darum, zu klären, wie so ein Sammelsystem
im Detail aussieht, sondern nur darum, dass es möglich ist, auf dem
Empfänger mit der Senderstrahlung eine höhere Temperatur zu erreichen
als der Sender selbst hat. Es muss nur gelingen, aus der abgestrahlten
Leistung eine höhere Flächenleistung als auf dem Sender hin zu bekommen.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Fri, 7 Aug 2015 13:45:27 +0200:

In so einem Strahlungsverteiler wird _Ăźberhaupt nichts_ fokussiert, nur
verteilt (oder auch "gemischt").

Häng' dich nicht an dem Begriff "fokussiert" auf. Auf kleineren Objekten

Wenn man mit den Begriffen zu schlampig umgeht, wird zum einen die
Verständigung schwierig, und zum anderen kommt man leicht zu falschen
Folgerungen.

Da kommt genau soviel an, wie der Ăźberall gleichen Leistungsdichte mal
der Oberfläche entspricht.

So kann man's auch ausdrĂźcken.

So muß man's richtig ausdrücken.

Baust Du jetzt eine Optik in diese Umgebung, verändern sich die
Verhältnisse fßr die herumschwirrenden Photonen im Mittel ßberhaupt
nicht.
....
Super. Dann gebe ich also eine geschlossene Blechdose in die
Ulbricht-Kugel. Wie durch ein Wunder ist sie dann innen genauso hell wie
außen? Wie soll das denn gehen?

Ja. Das geht ganz einfach dadurch, daß sich die Blechdose auf die
Temperatur des Strahlungsfeldes aufheizt (die ist schließlich kein idealer
Reflektor) und damit nach außen die Abschattungen ausgleicht und innen ein
entsprechendes Strahlungsfeld aufbaut.
Hast Du da _wirklich_ noch nicht drĂźber nachgedacht?

- Baust Du eine ideal spiegelnde Oberfläche ein, werden die Photonen,
....
und isotrop ist, schaut das Ăźberall so aus, wie wenn die spiegelnde
Fläche nicht vorhanden wäre.

Im Idealfall. In diesem Fall schickt man ein paar Photonen ins System
und schaut, was nach einer Woche mit ihnen passiert ist oder wo sie
grade rumschwirren?

Jetzt bring' keine lächerlichen Witzchen daher - es geht um ein thermisches
Strahlungsfeld.
Aber wenn Du's schon so haben willst: _was_ passiert denn in dem von Dir
propagierten Fall Deiner _Meinung_ nach?

> Fakt ist, dass man mit reichlich Dämpfung zu kämpfen hat weshalb sich

Wo kriegst Du dann Dein Strahlungsfeld her?

die Photonen deshalb nach sehr kurzer Zeit davon gemacht haben. Deshalb
gibt auch einen Unterschied zwischen Quelle und Senke und deshalb
verändern auch Einbauten in einer Ulbricht-Kugel die Lichtverhältnisse.

Du machst Dich zunehmend lächerlich, indem Du immer wieder _Deine_
Voraussetzungen änderst und dann darauf 'rumreitest, daß damit _Deiner_
_Meinung_ nach natĂźrlich nur das passieren kĂśnnte, was Du Dir ausgedacht
hast.
Aber zu den "sich [] davon gemacht haben"den Photonen: Sag' mal ganz hier
ganz genau, _woher_ diese kommen und _wohin_ die sich davonmachen, damit
sich sinnvoll drüber reden läßt.
Im von Dir oben kritisierten Szenario gab es
- die Strahlungsquelle ("Sonne" mit 6kK Oberflächentemperatur)
- Deine Testkugel mit 1cm Durchmesser und
- die _ideal_ streuende (oder reflektierende) Strahlungsverteilerkugel
außen 'rum. _Ideal_ heißt hier _keine_ Dämpfung durch diese!
Geht das in Deinen Kopf 'rein?

(Und wie Du mit _diesen_ Verhältnissen, also "reichlich Dämpfung", dann
eine _hĂśhere_ Leistungsdichte als vom Emitter zustandekriegen willst,
müßtest Du auch noch klarstellen.)

Ein Laser hat keine paar 10.000K und kann trotzdem Luft auf solche
Temperaturen bringen, bis diese ionisiert. Die PhotonenDICHTE macht's!

Ja, und die läßt sich nur erreichen, weil der Laserstrahl _kohärent_
ist.

Das Ganze mal auf Schall ßbertragen wßrde bedeuten, dass die Lautstärke
nur zunehmen kann, wenn alle Schallquellen präzise in Phase schwingen
wĂźrden. Das widerspricht allerdings jeder Erfahrung. Gehe mal alleine
mit zwei spielenden Kindern in ein Hallenbad (=guter Hallraum) und messe

Du quatscht schon wieder unzusammenhängendes zusammen. Es ging um den
Vergleich mit einem _thermischen_ Strahlungsfeld - in welcher Hinsicht ist
der Schall in Deinem "Beispiel" thermisch? Warum soll eine Lautstärke auch
nur entfernt irgendwas mit einer Temperatur zu tun haben?
Warum sollte - andersrum - die Sendeleistung eines Radiosenders irgendwas
mit einer Temperatur zu tun haben? Oder die Strahlleistung eines Lasers?

Dann sind wir uns also einig, dass es tatsächlich auf die Strahldichte,
bzw. Flächenleistung ankommt und nicht auf die Quellentemperatur? Dass

Soweit ja.

es also prinzipiell mĂśglich ist, durch Sammelsysteme hĂśhere Temperaturen
als auf auf der Quelle zu erhalten?

Soweit es um nicht-thermische Strahlung geht, auch das. Aber dazu brauchst
Du dann nichtmal ein Sammelsystem - nicht-thermische Strahlung _hat_
_keine_ definierte Temperatur.

Empfänger mit der Senderstrahlung eine hÜhere Temperatur zu erreichen
als der Sender selbst hat. Es muss nur gelingen, aus der abgestrahlten
Leistung eine hÜhere Flächenleistung als auf dem Sender hin zu bekommen.

Das geht halt nur mit nicht-thermischer Strahlung, mit dem von Dir
ursprĂźnglich angefĂźhrten Sonnenlicht hast Du halt keine Chance.
Rechne's halt endlich mal selber durch und blĂśdel' hier nicht dauernd rum.

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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Fri, 7 Aug 2015 11:05:01 +0200:

Doch, die Frequenzverteilung ist durchaus wesentlich fĂźr die Temperatur
der Strahlung.

Es geht aber nicht um die Strahlungstemperatur, sondern um die des
beleuchteten Objekts. Da kommt es auf die Strahlungsdichte an, wie heiß
dieses wird.

Da kommt es halt darauf an, welche Art von Strahlung das Objekt beleuchtet.
Wenn diese eine definierte (und nicht nur äquivalente) Strahlungstemperatur
besitzt, dann ist dadurch die maximale Einstrahlung bereits bestimmt.

Schneidest Du einen Frequenzbereich heraus, hast Du keine
thermische Strahlung mehr

dann schickt uns die Sonne also KEINE thermische Strahlung. Schließlich

Genaugenommen nicht. Deswegen wäre es auch im Idealfall nicht mÜglich, die
volle Sonnenoberflächentemperatur durch Sonnenlicht zu erreichen, und schon
garnicht auf der Erdoberfläche unter der Atmosphäre.

Ist thermische Einstrahlung KEIN elektromagnetisches Feld? Wie kommt
die temperaturbegrenzende Wirkung thermischer Strahlung zustande?
Sobald die

Durch ihre
- Frequenzverteilung (Spektrum)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächeneistung eingestrahlt wird?

- Winkelverteilung (Isotropie)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

- Korrelation (Inkohärenz)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

(Noch was vergessen?)

Wie funktioniert das mit der Temperaturbegrenzung? Welcher
physikalischer Effekt steckt dahinter?

Indem diese Eigenschaften in einer definierten festen Beziehung in
Abhängigkeit von der Temperatur (der Quelle) zueinander stehen, die gerade
so zusammenwirken, daß es nicht möglich ist, damit einen Körper auf höhere
Temperatur zu bringen.
(Wäre es mÜglich, wßrde das Universum nicht funktionieren.)

[RechenkĂźnste]

Geht doch ganz simpel: 1kW/m² kommen an, 23kW willst Du haben, brauchst
Du 23m² -> Kreisradius = Wurzel (Fläche / Pi) -> ca. 2,7m.

Danke. Sowas hatte ich auch im Gedächtnis.

Es wurde bereits berechnet, dass man bis gut 1 m Entfernung die Sonne
noch auf eine Scheibe von 1 cm Durchmesser fokussieren kann.
10-facher-Radius -> 100-Fache Fläche und damit Leistung. Das sollte
reichen, um auf dem Ziel eine hĂśhere Temperatur als auf der

Es wurde Dir aber auch schon vorgerechnet (und Du hast es sogar als
zutreffend akzeptiert), daß bei einem größeren Radius als ca. 1m die
Strahlungsleistung eben _nicht_ mehr vollständig

uninteressant. Entscheidend ist lediglich die Flächenleistung. Ist sie

Nein, eben _nicht_ "uninteressant", _weil_ entscheidend fĂźr die erreichbare
Flächenleistungsdichte. Du müßtest es bloß mal nachrechnen.

auf die Kugel konzentriert
werden kann; am äußeren Rand (von wo die meiste Strahlung herkäme) geht
das meiste vorbei.

Weshalb man diese Leistung gerne in Faseroptik einspeisen und damit zum
Zielort bringen wird.

Woher beziehst Du diese Superwunderfaseroptik, die sowas fertigbringt?
Abgesehen davon, daß das auch wieder nur eine Abart der "konischen
Röhrchen" ist, die Du offenbar auch schon aufgegeben hast, müßte die auch
noch vollkommen verlustfrei sein. Du scheust auch wirklich keine
Lächerlichkeit.

Damit bringt eine beliebige weitere Vergrößerung der Fläche
(und damit des Abstands) immer weniger Zusatzleistung _auf die Kugel_.

Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen,
wird die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise" genau
_so_ hoch wie die temperaturbedingt mĂśgliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!

73,5e6 W/m² -> 6000K SchwarzkÜrperstrahlung
1000 W/m² kommen auf der Erde an.
....
Kugel eingestrahlt werden. Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

Zeigen!

Du hast vorgerechnet bekommen (und das Ergebnis akzeptiert), daß das eben
_nicht_ geht.

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[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Fri, 7 Aug 2015 10:25:16 +0200:

[Induktionsofen]

Ich dachte immer, dass es dabei um induzierte WirbelstrĂśme geht.

Ja, eben. Das sind magnetische Effekte.

Und mit elektromagnetischen Wechselfeldern soll das NICHT mĂśglich sein?
Was spricht dagegen?

Was soll da dagegensprechen? Wer hat gesagt, daß das nicht ginge? Ein
Induktionsofen macht das halt nicht so. Aber sonst?

[Begriff der "Temperatur"]

Da geht es vor allem um die kinetische Energie von Materie.

Anscheinend "da wackeln die Atome irgendwie hin und her, und wenn sie
mehr wackeln als andere, dann sind die heißer als die anderen"
Klein-Fritzchen-Thermodynamik.

Ist sie deshalb falsch? Wenn ja, dann begrĂźnde das bitte auch.

Ja, sie ist falsch. Es geht nicht _nur_ um "die kinetische Energie von
Materie", es geht um deren gesamten Energieinhalt und dessen _Verteilung_,
d.h. um die "Menge" an Energie jedes mĂśglichen Energiewertes, den die
Materie "benutzen" kann.

Die Temperatur ist eine _statistische_ Kenngröße für eine definierte,
sich bei Anregung der Freiheitsgrade eines KĂśrpers einstellende
_Verteilung_ dieser Energie.

Kann man garantiert auch noch viel geschwollener ausdrĂźcken. An der

MĂśglich, aber nur recht schwierig weniger "geschwollen". Aber noch besser
drĂźckt man das mit einem mathematischen Ausdruck aus. Hast Du schonmal was
von "Boltzmann-Verteilung" gehĂśrt? (Es scheint nicht so.)

Sache ändert das rein garnichts. Oder willst du jetzt einen
Germanistik-Thread draus machen? Normalerweise hat man das Ziel der

Ich mach' jetzt allmählich Schluß damit, Dir was über ein Thema erklären
zu wollen, das Du nicht verstehen willst und bei dem Du Dich an allen Ecken
und Enden drum drßckst, auch nur die einfachsten Zusammenhänge selber
nachvollziehen zu wollen.

> Patentanmeldungen). Oder weil man Angeber sein will nach dem Motto

Der Angeber bist hier Du, aber mach Dich nur lächerlich soweit Du kannst -
es ist _Deine_ Reputation, die Du hier zerlegst.

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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Christoph MĂźller]

Am 07.08.2015 um 22:41 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Fri, 7 Aug 2015 11:05:01 +0200:

Doch, die Frequenzverteilung ist durchaus wesentlich für die Temperatur
der Strahlung.

Es geht aber nicht um die Strahlungstemperatur, sondern um die des
beleuchteten Objekts. Da kommt es auf die Strahlungsdichte an, wie heiß
dieses wird.

Da kommt es halt darauf an, welche Art von Strahlung das Objekt beleuchtet.

Das ist ja doch genau der Kern der Frage. Ich meine, dass die Temperatur
NICHT von der Art der Strahlung abhängt, sondern wie viel Energie sie
einkoppeln kann. Ein Schwarzkörper nimmt alles auf und strahlt
entsprechend seiner Temperatur wieder ab. So lange mehr eingestrahlt als
abgegegben wird (Wärmekapazität lassen wir mal unberücksichtigt), steigt
die Temperatur. Unabhängig davon, wie heiß die Strahlenquelle ist. Wenn
diese eine thermische ist, dann wird die Temperatur im Zielobjekt höher
als in der Quelle, wenn es gelingt, im Ziel eine höhere Flächenleistung
zu realisieren als auf der Quelle.

Wenn diese eine definierte (und nicht nur äquivalente) Strahlungstemperatur
besitzt, dann ist dadurch die maximale Einstrahlung bereits bestimmt.

Einem schwarzen Körper ist die Frequenzverteilung der Einstrahlung egal.
Er setzt alles in Wärme um und damit letztlich auch in Temperatur, was
in einer thermischen Abstrahlung - je nach Temperatur - resultiert.

Schneidest Du einen Frequenzbereich heraus, hast Du keine
thermische Strahlung mehr

dann schickt uns die Sonne also KEINE thermische Strahlung. Schließlich

Genaugenommen nicht. Deswegen wäre es auch im Idealfall nicht möglich, die
volle Sonnenoberflächentemperatur durch Sonnenlicht zu erreichen, und schon
garnicht auf der Erdoberfläche unter der Atmosphäre.

Die Sonne hat eine bestimmte Flächenleistung. Der Brennfleck im
Brennglas auch.

73,5e6 W/m˛ -> 6000K Schwarzkörperstrahlung der Sonne.
1000 W/m˛ kommen auf der Erde an.
Um Sonnentemperatur zu erreichen, braucht man die gleiche
Flächenleistung wie auf der Sonne.
73,5e6/1000=73.500
Die Kugel mit 1cm Durchmesser hat 0,000314m˛
Multiplitziert mit 73.500 ergibt 23,09m˛
Die Sonnenstrahlung auf die Fläche von 23,09m˛ muss mindestens auf die
Kugel eingestrahlt werden, um die 6000K der Sonne erreichen zu können.
Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

Es gibt allerdings auch Stimmen, die meinen, dass es geometriebedingt
grundsätzlich nicht möglich ist, den Konzentrationsfaktor von 73.500 zu
überschreiten. Wenn das stimmt, dann kann mit Sonnenstrahlung auch keine
Sonnentemperatur auf der Erde erzeugt werden. Aber nicht wegen der
Frequenzverteilung, sondern weil man dann nicht genug Leistung auf das
Ziel einstrahlen kann. Schließlich wird dieses ja selbst zum schwarzen
Strahler und sendet damit die eingestrahlte Energie in thermischer
Frequenzverteilung entsprechend der jeweiligen Körpertemperatur wieder ab.

Ist thermische Einstrahlung KEIN elektromagnetisches Feld? Wie kommt
die temperaturbegrenzende Wirkung thermischer Strahlung zustande?
Sobald die

Durch ihre
- Frequenzverteilung (Spektrum)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächeneistung eingestrahlt wird?

- Winkelverteilung (Isotropie)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

- Korrelation (Inkohärenz)

Temperaturbegrenzung, egal mit welcher Flächenleistung eingestrahlt wird?

(Noch was vergessen?)

Wie funktioniert das mit der Temperaturbegrenzung? Welcher
physikalischer Effekt steckt dahinter?

Indem diese Eigenschaften in einer definierten festen Beziehung in
Abhängigkeit von der Temperatur (der Quelle) zueinander stehen, die gerade
so zusammenwirken, daß es nicht möglich ist, damit einen Körper auf höhere
Temperatur zu bringen.

Das bezweifle ich.

> (Wäre es möglich, würde das Universum nicht funktionieren.)

Warum denn nicht? Es passiert doch öfters, dass bestimmte Energieformen
verdichtet werden. Ein Brennglas macht genau sowas. Im Universum gibt's
Gravitationslinsen, die auch sowas können. Welches Naturgesetz sorgt
dafür, dass eine Konzentration über 73.500 nicht möglich wäre?

auf die Kugel konzentriert
werden kann; am äußeren Rand (von wo die meiste Strahlung herkäme) geht
das meiste vorbei.

Weshalb man diese Leistung gerne in Faseroptik einspeisen und damit zum
Zielort bringen wird.

Woher beziehst Du diese Superwunderfaseroptik, die sowas fertigbringt?

Parabolspiegel mit Fasereinkopplung im Brennpunkt. Die Faser kann dann
nach Belieben verlegt werden.

Abgesehen davon, daß das auch wieder nur eine Abart der "konischen
Röhrchen" ist, die Du offenbar auch schon aufgegeben hast,

nein.

> müßte die auch noch vollkommen verlustfrei sein.

Wieso müsste sie vollkommen verlustfrei sein? Einem Verbraucher ist es
vollkommen egal, mit welchem Wirkungsgrad der Erzeuger arbeitet.
Hauptsache, er kriegt, was er braucht. Schlechter Wirkungsgrad im
Beispiel heißt nur, dass man mehr Sammelfläche benötigt.

> Du scheust auch wirklich keine Lächerlichkeit.

Du kannst also wirklich nur dann mit dem Auto fahren, wenn der Motor mit
100% Wirkungsgrad arbeitet?

Damit bringt eine beliebige weitere Vergrößerung der Fläche
(und damit des Abstands) immer weniger Zusatzleistung _auf die Kugel_.

Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen,
wird die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise" genau
_so_ hoch wie die temperaturbedingt mögliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!

73,5e6 W/m˛ -> 6000K Schwarzkörperstrahlung
1000 W/m˛ kommen auf der Erde an.
...
Kugel eingestrahlt werden. Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

Zeigen!

Kohle!

Du hast vorgerechnet bekommen (und das Ergebnis akzeptiert), daß das eben
_nicht_ geht.

Dass es einstufig per Strahlenoptik nicht geht. Nicht generell.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Sat, 8 Aug 2015 14:01:20 +0200:

beleuchteten Objekts. Da kommt es auf die Strahlungsdichte an, wie heiß
dieses wird.

Da kommt es halt darauf an, welche Art von Strahlung das Objekt
beleuchtet.

Das ist ja doch genau der Kern der Frage. Ich meine, dass die Temperatur

Kam mir nicht so vor - Du gingst bisher _immer_ von "Sonnenstrahlung" aus,
und das ist definitiv thermische Strahlung (gut, in sehr guter Näherung,
fßr Erbsenzähler...).

NICHT von der Art der Strahlung abhängt, sondern wie viel Energie sie
einkoppeln kann. Ein SchwarzkĂśrper nimmt alles auf und strahlt

Ja, und da ist Deine Verständnisblockade: thermische (SchwarzkÜrper-)
Strahlung besitzt eben die Eigenschaft, gerade _nicht_ zuzulassen, daß sie
stärker als auf Ursprungsintensität konzentriert werden kann.

Einem schwarzen KĂśrper ist die Frequenzverteilung der Einstrahlung egal.
Er setzt alles in Wärme um und damit letztlich auch in Temperatur, was

Dem schwarzen KĂśrper schon, aber er kann halt nicht mehr umsetzen, als er
kriegt. Naja, und so ganz egal ist die Frequenzverteilung denn auch nicht.
die Anteile mit niedriger Frequenz liefern halt mal weniger Energieals die
mit hĂśherer, dafĂźr werden letztere ab einer bestimmten Frequenz schnell
viel weniger.

Die Sonne hat eine bestimmte Flächenleistung. Der Brennfleck im
Brennglas auch.

Ja, maximal dieselbe.

Abhängigkeit von der Temperatur (der Quelle) zueinander stehen, die
gerade so zusammenwirken, daß es nicht möglich ist, damit einen Körper
auf hĂśhere Temperatur zu bringen.

Das bezweifle ich.

Das steht Dir frei. Es soll auch Leute geben, die bezweifeln, daß sie der
Gravitation unterliegen.

(Wäre es mÜglich, wßrde das Universum nicht funktionieren.)

Warum denn nicht? Es passiert doch Ăśfters, dass bestimmte Energieformen

Weil dann Perpetua Mobilia mÜglich wären, der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik nicht gälte, und sich alles ständig aufgeheitzt hätte, so daß
es die uns ermÜglichende aktuelle Situation nicht gäbe.

....

Abgesehen davon, daß das auch wieder nur eine Abart der "konischen
RĂśhrchen" ist, die Du offenbar auch schon aufgegeben hast,

nein.

Was nein?

müßte die auch noch vollkommen verlustfrei sein.

Wieso mĂźsste sie vollkommen verlustfrei sein? Einem Verbraucher ist es
vollkommen egal, mit welchem Wirkungsgrad der Erzeuger arbeitet.

Du brauchtest > 100%.

Du kannst also wirklich nur dann mit dem Auto fahren, wenn der Motor mit
100% Wirkungsgrad arbeitet?

Du scheust auch wirklich keine Lächerlichkeit.

....

Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen,
wird die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise"
genau _so_ hoch wie die temperaturbedingt mĂśgliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!
...
Kugel eingestrahlt werden. Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

Zeigen!

Kohle!

Wen willst Du verkohlen?

--
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Christoph MĂźller]

Am 08.08.2015 um 23:39 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo Christoph,
Du schriebst am Sat, 8 Aug 2015 14:01:20 +0200:

beleuchteten Objekts. Da kommt es auf die Strahlungsdichte an, wie heiß
dieses wird.

Da kommt es halt darauf an, welche Art von Strahlung das Objekt
beleuchtet.

Das ist ja doch genau der Kern der Frage. Ich meine, dass die Temperatur

Kam mir nicht so vor - Du gingst bisher _immer_ von "Sonnenstrahlung" aus,
und das ist definitiv thermische Strahlung (gut, in sehr guter Näherung,
für Erbsenzähler...).

Der Temperatur ist es egal, mit welcher Strahlung sie erzeugt wird. Das
war gemeint.

NICHT von der Art der Strahlung abhängt, sondern wie viel Energie sie
einkoppeln kann. Ein Schwarzkörper nimmt alles auf und strahlt

Ja, und da ist Deine Verständnisblockade: thermische (Schwarzkörper-)
Strahlung besitzt eben die Eigenschaft, gerade _nicht_ zuzulassen, daß sie
stärker als auf Ursprungsintensität konzentriert werden kann.

WARUM nicht? Geometriegründe wurden angeführt. Mit Faseroptik sollten
sie sich weitgehend umgehen lassen.
Mit Laser bekommt man offenbar jeder Temperatur. Nehmen wir vom
Sonnenlicht also nur die parallelen Strahlen, so dass die Größe der
Sonnenscheibe keine Rolle mehr spielt und alles auf einen winzigen Punkt
konzentriert werden kann. Der Rest des Lichts wird verworfen (geht also
am Zielobjekt vorbei). Dann hat man statt 1000 W/m˛ vielleicht noch 100
W/m˛ Sonneninstrahlung auf der Erde zur Verfügung. Na und? Dann braucht
man halt die 10-fache Sammelfläche für die gleiche Flächenleistung im
Ziel. Aber man bekommt sie auf einen winzigen Punkt konzentriert, so
dass dort die Flächenleistung sehr wohl höher sein kann als auf der
Quelle. Damit auch die Temperatur. Egal, ob der Sender ein thermisches
Spektrum oder irgend ein anderes hat. Es geht halt wirklich nur darum,
die eingefangene Strahlungsenergie auf einen winzigen Punkt zu
konzentrieren und nicht um den Preis, der für eine solche Apparatur zu
zahlen wäre. Mir geht es ums Verständnis. Und da wird mir dauernd
gesagt, dass ich es nicht verstanden hätte. Nur finde ich die Ursache
nicht, woran das denn liegt. Die bisher angeführten Argumente reichen
nicht aus. Dem Schwarzkörper ist es egal, womit er bestrahlt wird. Er
heizt sich einfach auf, bis er einen Gleichgewichtszustand zwischen
eingestrahlter und abgestrahlter Leistung hat. Wie die eingestrahlte
Leistung zustande kommt, ist ihm völlig egal.

Einem schwarzen Körper ist die Frequenzverteilung der Einstrahlung egal.
Er setzt alles in Wärme um und damit letztlich auch in Temperatur, was

Dem schwarzen Körper schon, aber er kann halt nicht mehr umsetzen, als er
kriegt.

Logisch. Hier - also mit dem Sammeln der Strahlungsleistung - beginnen
ja auch die Verständnisprobleme.

> Naja, und so ganz egal ist die Frequenzverteilung denn auch nicht.

Wundert mich.

die Anteile mit niedriger Frequenz liefern halt mal weniger Energieals die
mit höherer, dafür werden letztere ab einer bestimmten Frequenz schnell
viel weniger.

Was juckt das den Schwarzkörper? Der fängt einfach Strahlungsenergie
ein, heizt sich damit auf und gibt ein seiner Temperatur entsprechendes
thermisches Strahlungsspektrum wieder ab.

Die Sonne hat eine bestimmte Flächenleistung. Der Brennfleck im
Brennglas auch.

Ja, maximal dieselbe.

Warum ich das bezweifle, habe ich weiter oben schon genannt.

Abhängigkeit von der Temperatur (der Quelle) zueinander stehen, die
gerade so zusammenwirken, daß es nicht möglich ist, damit einen Körper
auf höhere Temperatur zu bringen.

Das bezweifle ich.

Das steht Dir frei. Es soll auch Leute geben, die bezweifeln, daß sie der
Gravitation unterliegen.

(Wäre es möglich, würde das Universum nicht funktionieren.)

Warum denn nicht? Es passiert doch öfters, dass bestimmte Energieformen

Weil dann Perpetua Mobilia möglich wären,

mit Leistungsverschiebung nicht. Was anderes macht doch ein
Energiesammler nicht.

der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik nicht gälte, und sich alles ständig aufgeheitzt hätte,
so daß
es die uns ermöglichende aktuelle Situation nicht gäbe.

Wieso alles? Hier ist die Rede von einem winzigen Punkt, für dessen
Aufheizung große andere Flächen von der Bestrahlung abgeschattet werden.
Wird das mit PV gemacht, dann sieht jeder, dass mit dem produzierten
Strom mit Leichtigkeit höhere Temperaturen als auf der Sonne erzeugt
werden können. Es stellt sich also lediglich die Frage, ob das auch mit
direkter Strahlung möglich wäre oder ob der Umweg über den elektrischen
Strom zwingend ist. Und wieso widerspricht dieser Umweg dann dem zweiten
Hauptsatz der Thermodynamik nicht?

...
Abgesehen davon, daß das auch wieder nur eine Abart der "konischen
Röhrchen" ist, die Du offenbar auch schon aufgegeben hast,

nein.

Was nein?

Habe ich nicht aufgegeben. Technisch wird's vielleicht über Faseroptik
einfacher gehen und könnte gedanklich vielleicht auch besser
nachvollziehbar sein.

müßte die auch noch vollkommen verlustfrei sein.

Wieso müsste sie vollkommen verlustfrei sein? Einem Verbraucher ist es
vollkommen egal, mit welchem Wirkungsgrad der Erzeuger arbeitet.

Du brauchtest > 100%.

??? Es geht doch nur um die Flächenleistung. Nicht darum, auf der Erde
plötzlich mehr Energie als auf der Sonne zu haben. Es reicht, wenn mehr
Watt pro Fläche am Ziel ankommen als Watt pro Fläche von der Sonne
ausgestrahlt werden. Das Verhältnis beträgt auf der Erde etwa 1:73500.
Die Empfangsfläche muss also 73500 mal größer sein als das Zielobjekt.
Wenn es gelingt, mehr auf das Zielobjekt zu konzentrieren, dann steigt
die Temperatur über die Quellentemperatur. Hat man mit Verlusten zu
kämpfen, dann braucht man vielleicht die 150.000-fache Fläche oder noch
mehr.

Du kannst also wirklich nur dann mit dem Auto fahren, wenn der Motor mit
100% Wirkungsgrad arbeitet?

Du scheust auch wirklich keine Lächerlichkeit.

Vielleicht mögest du mal deine >100% erklären statt einfach auf
persönliche Angriffe auszuweichen. Vielleicht sind deine >100% ja
genauso lächerlich.

...
Führt man das Integral aus und läßt den Radius gegen unendlich gehen,
wird die _auf der Kugel_ ankommende Leistung "erstaunlicherweise"
genau _so_ hoch wie die temperaturbedingt mögliche Abstrahlung der auf
Sonnentemperatur aufgeheizten Kugel. Rechne nach!
...
Kugel eingestrahlt werden. Das entspricht einem Kreis mit Radius 2,71m.
Sagen wir 3 Meter bzw. 6m Durchmesser. Denke, das sollte mit direkter
und Faseroptik machbar sein.

Zeigen!

Kohle!

Wen willst Du verkohlen?

Na, wenn du das nicht verstehst, muss ich eben deutlicher werden: Das zu
zeigen kostet GELD! Wer's gezeigt haben will und es sich leisten kann,
kanns ja mal ausprobieren. Gegen hinreichend Geld helfe ich gerne mit.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Reinhardt Behm]

Christoph MĂźller wrote:

Na, wenn du das nicht verstehst, muss ich eben deutlicher werden: Das zu
zeigen kostet GELD! Wer's gezeigt haben will und es sich leisten kann,
kanns ja mal ausprobieren. Gegen hinreichend Geld helfe ich gerne mit.

Jetzt kommt also wieder die Masche.

Stell Dir folgendes Gedankenexperiment vor:

Nimm eine große Kugel (Kg) aus Material mit genügend Wärmekapazität und
mÜglichst ideal schwarzer Oberfläche, einen innen ideal verspiegelten
Ellipsoid und eine kleine Kugel (Kk).
Ein Ellipsoid hat zwei Brennpunkte. Alles was von einem Brennpunkt
ausgestrahlt wird, wird auf den zweiten reflektiert. Wenn er ideal
verspiegelt ist, ist er am Energiestrom nicht beteiligt.

Die große Kugel wird in den eine Brennpunkt des Ellipsoids gesetzt und
einmalig auf 6000K aufgeheizt.
Im Innern des Ellipsoids entwickelt sich ein thermisches Strahlungsfeld, das
im Gleichgewicht mit der großen Kugel ist. Also auch eine Temperatur von
6000K hat.

Jetzt setzen wir die kleine Kugel in den zweiten Brennpunkt. Nach Deiner
Theorie mĂźsste diese sich auf wesentlich hĂśhere Temperaturen als 6000K
aufheizen. Bei genügender Größe von Kg wird diese sich dabei nicht merklich
abkĂźhlen.
Damit hätten wir also eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Reservoirs
(T(Kk) > T(Kg)). Jetzt bauen wir eine Wärmekraftmaschine, die die Wärme vom
Reservoir Kk nimmt, einen Teil der Wärmeenergie in mechanische Energie
umwandelt und den Rest (nach Carnot) an das Reservoir Kg abgibt.
Kg strahlt ja weiter ab und heizt weiterhin Kk auf hĂśhere Temperatur als
sich selbst auf. Das ganze kĂśnnten wir dann soweit treiben, bis alles auf
dem absoluten Nullpunkt abgekĂźhlt ist.

Wenn wir jetzt kleine Kugel (Kk), Ellipsoid und die Wärmekraftmaschine
betrachten, dann ist das ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut, das nur
durch Abkßhlen von Kg nutzbare (nicht Wärme-) Energie produziert.

So etwas ist nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht mĂśglich.
Nach diesem kann sich die kleine Kugel nur auf die Temperatur des
Strahlungsfeldes aufheizen, bis alles den Gleichgewichtszustand erreicht
hat.

Das wird auch nicht dadurch mÜglich zusätzliche _passive_ Elemente wie
Linsen, Spiegel oder Lichtleiter. Sie tragen nur dazu bei, dass man das
prinzipielle Problem nicht mehr erkennt, weil es hinter immer
komplizierteren Konstruktionen versteckt wird.

Wenn Du also behauptest, dass es eine Konstruktion gäbe, die mit passiven
Elementen einen KĂśrper mit Hilfe der Sonnenstrahlung auf hĂśhere Temperaturen
als die der Sonne aufheizen kann, musst Du schon stärkere Geschßtze
auffahren, als nur "ich glaube es kĂśnnte so sein."

Die Gruppe hier beginnt mit "de.sci". Also bitte wissenschaftliche
BegrĂźndungen liefern fĂźr Behauptungen. Ansonsten geh zu den Esoterikern, die
fahren auf so was ab.
"Strong claims need strong evidence."

--
Reinhardt

 

[Christoph MĂźller]

Am 09.08.2015 um 12:27 schrieb Reinhardt Behm:

Christoph Müller wrote:

Na, wenn du das nicht verstehst, muss ich eben deutlicher werden: Das zu
zeigen kostet GELD! Wer's gezeigt haben will und es sich leisten kann,
kanns ja mal ausprobieren. Gegen hinreichend Geld helfe ich gerne mit.

Jetzt kommt also wieder die Masche.

Wenn du eine bessere Alternative hast, dann raus damit!

Stell Dir folgendes Gedankenexperiment vor:

Nimm eine große Kugel (Kg) aus Material mit genügend Wärmekapazität und
möglichst ideal schwarzer Oberfläche, einen innen ideal verspiegelten
Ellipsoid und eine kleine Kugel (Kk).
Ein Ellipsoid hat zwei Brennpunkte. Alles was von einem Brennpunkt
ausgestrahlt wird, wird auf den zweiten reflektiert. Wenn er ideal
verspiegelt ist, ist er am Energiestrom nicht beteiligt.

Die große Kugel wird in den eine Brennpunkt des Ellipsoids gesetzt

und ist als Schwarzkörperstrahler ein Lambertstrahler, der in alle
Richtungen abstrahlt. Also einen sehr großen Anteil trotz Ellipsoid am
2. Brennpunkt vorbei.

und einmalig auf 6000K aufgeheizt.
Im Innern des Ellipsoids entwickelt sich ein thermisches Strahlungsfeld, das
im Gleichgewicht mit der großen Kugel ist. Also auch eine Temperatur von
6000K hat.

Gleichgewicht heißt aber nicht, dass überall die gleiche Temperatur
herrscht. Ist wie mit einer Balkenwaage. Am kurzen Ast muss man einfach
mehr dran hängen, damit das Ganze wieder ins Gleichgewicht kommt.

Dein Beispiel gilt wahrscheinlich nur unendlich kleine Quelle und einen
unendlich kleinen Spiegel im 2. Brennpunkt.

Gehe ich mit meiner Wärmebildkamera durch die Landschaft, ist auch alles
im Gleichgewicht. Trotzdem sind die Temperaturen sehr wohl sehr
unterschiedlich. Wäre es anders, würde Thermografie auch gar keinen Sinn
machen.

Jetzt setzen wir die kleine Kugel in den zweiten Brennpunkt. Nach Deiner
Theorie müsste diese sich auf wesentlich höhere Temperaturen als 6000K
aufheizen.

Nur dann, wenn es gelingt, dort eine höhere Flächenleistung als auf der
Quelle hin zu bekommen. Dazu müsste die große Kugel weitestgehend
senkrecht von der Oberfläche abstrahlen, was sie aber nicht tut, weil
sie ein Lambertstrahler ist und somit die meiste Energie am 2. Fokus
vorbei geht. Im 2. Fokus kommt ja nur an, was die große Kugel halbwegs
senkrecht zu ihrer Oberfläche verlässt. Damit die zweite Kugel heißer
wird als die Quelle, müsste die Quelle SEHR groß sein, weil ja nur der
senkrecht austretende Energieanteil zum Heizen der 2. Kugel verwendbar
ist. Alles Andere geht dran vorbei. Ein Größenverhältnis von 1:2 wird
dabei sicher NICHT ausreichen.

Das Verhältnis von Sonne zu 1-cm-Kugel sollte allerdings leicht ausreichen.

Wenn du so willst, kann man aus dem Größenverhältnis auch einen
Wirkungsgrad ableiten, mit dem die kleine Kugel geheizt werden kann. Es
wird nie die komplette Leistung des Senders auf der kleinen Kugel
ankommen. Aber die Leistung, die ankommt, wird sie im Falle eines
Schwarzkörpers in Temperatur umsetzen. Je größer die Kugel wird, desto
mehr Leistung muss diese abstrahlen, wenn sie ihre Temperatur halten
will. Je größer die Kugel wird, desto mehr Leistung wird auch senkrecht
zu ihrer Oberfläche abgestrahlt. Diese Leistung kann rechnerisch in
einen unendlich kleinen Punkt fokussiert werden. Praktisch halt in einem
sehr kleinen Objekt. Dort kann die Flächenleistung sehr wohl deutlich
über der Flächenleistung der Quelle liegen. Dementsprechend höher wird
dort dann auch die Temperatur. Die Größenverhältnisse müssen's halt
hergeben.

Bei genügender Größe von Kg wird diese sich dabei nicht merklich
abkühlen.

Je größer sie ist, desto mehr Energie strahlt sie auch ab. Ein desto
kleinerer Anteil dieser Energie reicht dann aus, um die sehr viel
kleinere Kugel doch auf Temperaturen oberhalb der Quelle aufzuheizen.

Damit hätten wir also eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Reservoirs
(T(Kk) > T(Kg)). Jetzt bauen wir eine Wärmekraftmaschine, die die Wärme vom
Reservoir Kk nimmt, einen Teil der Wärmeenergie in mechanische Energie
umwandelt und den Rest (nach Carnot) an das Reservoir Kg abgibt.

Wenn du jetzt auf ein Perpetuum mobile raus willst, solltest du erst mal
Energiebilanzen aufstellen. Sie werden dich schnell ernüchtern.

Kg strahlt ja weiter ab und heizt weiterhin Kk auf höhere Temperatur als
sich selbst auf. Das ganze könnten wir dann soweit treiben, bis alles auf
dem absoluten Nullpunkt abgekühlt ist.

Dann kann man auch mit einem Kühlschrank im Zimmer für Kühlung sorgen...

Die Energiebilanzen sollte man besser nicht ignorieren. Im Falle des
Kühlschranks merkt man sehr schnell, dass sich die Bude aufheizt statt
abkühlt.

Wenn wir jetzt kleine Kugel (Kk), Ellipsoid und die Wärmekraftmaschine
betrachten, dann ist das ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut, das nur
durch Abkühlen von Kg nutzbare (nicht Wärme-) Energie produziert.

Dann ist aber auch ein Kühlschrank ein Perpetuum Mobile zweiter Art.

> So etwas ist nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht möglich.

Richtig. Wieso das mit dem Ellipsoid nicht so funktioniert, wie du hier
dargestellt hast, habe ich hoffentlich verständlich genug erklärt.

Nach diesem kann sich die kleine Kugel nur auf die Temperatur des
Strahlungsfeldes aufheizen, bis alles den Gleichgewichtszustand erreicht
hat.

Es kommt auf die Strahlungsdichte an. Diese kann örtlich sehr wohl sehr
verschieden sein, ohne gegen irgend welche physikalischen Gesetze
verstoßen zu müssen.

Wenn Du also behauptest, dass es eine Konstruktion gäbe, die mit passiven
Elementen einen Körper mit Hilfe der Sonnenstrahlung auf höhere Temperaturen
als die der Sonne aufheizen kann, musst Du schon stärkere Geschütze
auffahren, als nur "ich glaube es könnte so sein."

Die Gruppe hier beginnt mit "de.sci". Also bitte wissenschaftliche
Begründungen liefern für Behauptungen.

Wie gesagt - die Strahlung, die die große Kugel senkrecht zu ihrer
Oberfläche verlässt, kann mathematisch in einen unendlich kleinen Fokus
gebündelt werden. Ins Technische übersetzt heißt das, dass der Fokus nur
sehr klein ist (mindestens Lichtwellenlänge). Was die Quelle nicht
senkrecht (genug) verlässt, trifft auch den Fokus nicht. Ist der Sender
sehr groß (die Sonne ist sehr groß), strahlt auch viel Energie senkrecht
zur Oberfläche ab, die entsprechend gut gebündelt werden kann. Jetzt
muss nur so viel Energie gebündelt werden, dass auf dem Zielobjekt die
Flächenleistung größer als auf der Sonne ist. Schon gibt's auch höhere
Temperaturen als auf der Sonne. Halt nur in einem kleinen Fleck. Aber
immerhin.

Ansonsten geh zu den Esoterikern, die
fahren auf so was ab.
"Strong claims need strong evidence."

Erkläre mir den Fehler in meinen Überlegungen.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de