Feuer und Sonnenbrand
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Es handelt sich ja bei einer Verbrennung um reine Wärmestrahlung und somit ist das Plancksche Strahlungsgesetz zuständig.
Um ausreichend UVB-Strahlung zu erzeugen müsste das Feuer also wesentlich heißer brennen als es tut. Aber man kann sich an einem Feuer auch ganz normal Verbrennen, vielleicht hat dein Kollege das gemeint.
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Mario Sandler schrieb:
Aber man kann sich an einem Feuer auch ganz normal Verbrennen, vielleicht hat dein Kollege das gemeint.
Das war mir bekannt :D. Nein, es ging schon um den Sonnenbrand. Danke für die Antworten. Ich habe ihm auch nicht geglaubt, dass Schrauben anfangen im Feuer zu glühen. Als wir es nachgeprüft haben, hat sie ganz schwach die Farbe rot angenommen. Das war fast nicht sichtbar. Unter Glühen stelle ich mir was anderes vor, aber streng genommen hat sie wahrscheinlich tatsächlich geglüht.
Viele Grüße
freakC++
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Mario Sandler schrieb:
Es handelt sich ja bei einer Verbrennung um reine Wärmestrahlung und somit ist das Plancksche Strahlungsgesetz zuständig.
Ist das so? Verbrennung ist im Prinzip eine chemische Reaktion. Irgendeine Kohlenwasserstoffverbindung reagiert in dem Lagerfeuer mit Sauerstoff. Dann kann man sich die Reaktionsprodukte ansehen und hat da so etwas wie CO2,CO,H2O und so weiter. Im Prinzip gibt es eine Vielzahl von Reaktionen, die dort abläuft. Und bei jeder hat man eine bestimmte Energiedifferenz zwischen den Stoffen, die in die Reaktion reingehen und denen, die rauskommen. Diese Energiedifferenz wird dann praktisch in Form von Strahlung ausgesendet. Wie kommen wir von dort jetzt auf eine Schwarzkörperstrahlung?
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Gregor schrieb:
[...] Diese Energiedifferenz wird dann praktisch in Form von Strahlung ausgesendet.
Ist das so? Wie "praktisch"?
Ich denke schon das Mario recht hat und die Energiedifferenz eher zum aufheizen des Trägermaterials dient, also in die zig Freiheitsgrade des Molekülgemisch des Holzkohlestückes geht.
Erst dann wird abgestrahlt. Und das ist dann in guter Näherung Schwarkörperstrahlung.
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scrontch schrieb:
und die Energiedifferenz eher zum aufheizen des Trägermaterials dient, also in die zig Freiheitsgrade des Molekülgemisch des Holzkohlestückes geht.
Ok, das ist ein guter Punkt. Durch die Interaktion der Strahlung mit Materie kommen wir der Schwarzkörperstrahlung schon deutlich näher. Aber können wir die überall in dem Maße annehmen? Ich meine, wenn von Feuer die Rede ist, dann denke ich eher an die Flammen und weniger an die Glut. Ist in den Flammen die Dichte an Material so hoch, dass Photonen, die dort durchgehen mit hoher Wahrscheinlichkeit mit etwas wechselwirken? Ich meine, das wäre ja praktisch genau die Definition eines schwarzen Körpers: Transmissionsgrad 0, Reflexionsgrad 0, Absorptionsgrad 1. Kann man durch Flammen nicht durchgucken?
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Flammen sind durch nur ein Haufen winzigkleiner glühender Rußteilchen die grade aufsteigen. Aber winzigklein sind immer noch Myriaden von Molekülen.
Die Flamme ist insgesamt durchsichtig, weil die Verteilungsdichte der Rußteilchen klein ist. Die Rußteilchen selber sind aber relativ kompakt, also kann immer noch jedes für sich ein schwarzer Körper sein.
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scrontch schrieb:
Flammen sind durch nur ein Haufen winzigkleiner glühender Rußteilchen die grade aufsteigen. Aber winzigklein sind immer noch Myriaden von Molekülen.
Die Flamme ist insgesamt durchsichtig, weil die Verteilungsdichte der Rußteilchen klein ist. Die Rußteilchen selber sind aber relativ kompakt, also kann immer noch jedes für sich ein schwarzer Körper sein.Hmmm... andererseits findet die Verbrennung sicherlich an der Oberfläche der Teilchen statt, da der nötige Sauerstoff aus der Luft kommt. In erster Näherung halte ich es da für naheliegend, anzunehmen, dass die Hälfte der erzeugten Photonen nicht Richtung Rußteilchen geht, sondern Richtung Luft. Wenn die dann durch eine transparente Wolke - der Flamme - fliegen und dort nicht mit Materie interagieren, dann sollte auch etwas Strahlung mit der entsprechenden Energie beim Betrachter ankommen. ...aber vielleicht sind Flammen gar nicht so durchsichtig. Hat einer von Euch eine Kerze und kann da mal konzentriert in die Flamme gucken, um das festzustellen?
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Gregor schrieb:
. ...aber vielleicht sind Flammen gar nicht so durchsichtig. Hat einer von Euch eine Kerze und kann da mal konzentriert in die Flamme gucken, um das festzustellen?
Nun, sie werfen selbst in der Sonne keinen Schatten. Das wird aber wohl kaum daran liegen, dass sie selber leuchten. Mit einer Kerze kommt man nicht ganz
an die Leuchtkraft der Sonne heran.
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SeppJ schrieb:
Gregor schrieb:
. ...aber vielleicht sind Flammen gar nicht so durchsichtig. Hat einer von Euch eine Kerze und kann da mal konzentriert in die Flamme gucken, um das festzustellen?
Nun, sie werfen selbst in der Sonne keinen Schatten. Das wird aber wohl kaum daran liegen, dass sie selber leuchten. Mit einer Kerze kommt man nicht ganz
an die Leuchtkraft der Sonne heran.Ok, aber dann kann man Kerzenflammen nur eingeschränkt als schwarzen Körper sehen. Entsprechend muss man erwarten, dass die Schwarzkörperstrahlung mit einem weiteren Spektrum überlagert ist, das praktisch der Originalemission durch die Verbrennungsreaktionen entspricht.
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Ich habe nochmal auf Wikipedia nachgeguckt...
http://en.wikipedia.org/wiki/Flame
...und dort folgendes beispielhafte Spektrum für eine Flamme gefunden:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Spectrum_of_blue_flame.png
Nach dem Text zu urteilen ist das das Spektrum einer Butan-Flamme, die wohl ein ganzes Stück heißer als ein Lagerfeuer brennt. Man sieht in dem Spektrum beides: Sowohl ein kontinuierliches Spektrum durch Schwarzkörperstrahlung, als auch Peaks bei ganz bestimmten Wellenlängen, die durch typische Anregungen der Stoffe in so einer Flamme entstehen.
UV-Licht ist dort alles mit einer Wellenlänge von weniger als 380nm. Wie man sehen kann, gibt es in dem Bereich zwar noch Peaks, aber die sind doch schon recht klein. Ich denke nicht, dass die UV-Belastung von so einer Flamme zu einem Sonnenbrand führen kann. Bei einem Lagerfeuer sollte die Flamme zudem eher kälter sein, so dass dieser Bereich wohl noch irrelevanter wird.
