Das Schwarz Der Leistungsrechner schätzt die Gesamtleistung, die ein schwarzer Körper abstrahlt. Ein schwarzer Körper ist ein idealisiertes Objekt, das die gesamte einfallende Strahlung absorbiert und Energie als Wärmestrahlung abgibt. Dieser Rechner verwendet das Stefan-Boltzmann-Gesetz, um die abgestrahlte Leistung basierend auf der Temperatur und Oberfläche des schwarzen Körpers zu bestimmen.
Formel des Schwarzkörper-Leistungsrechners
Um die gesamte von einem schwarzen Körper abgestrahlte Leistung zu berechnen, verwenden Sie die folgende Formel:
Kennzahlen:
- P = Gesamte vom schwarzen Körper abgestrahlte Leistung (W)
- σ = Stefan-Boltzmann-Konstante, ungefähr 5.670374419 × 10^-8 W/m²K⁴
- T = Absolute Temperatur des Schwarzkörpers in Kelvin (K)
- A = Oberfläche des schwarzen Körpers in Quadratmetern (m²)
Allgemeine Referenztabelle
Zur schnellen Orientierung ist in der folgenden Tabelle die Gesamtleistung aufgeführt, die von einem schwarzen Körper bei verschiedenen Temperaturen und Oberflächen abgestrahlt wird:
| Temperatur (K) | Fläche (m²) | Gesamte abgestrahlte Leistung (W) |
|---|---|---|
| 300 | 1 | 5.67 × 10^4 |
| 400 | 1 | 1.15 × 10^5 |
| 500 | 1 | 2.04 × 10^5 |
| 600 | 1 | 3.51 × 10^5 |
| 300 | 2 | 1.13 × 10^5 |
| 400 | 2 | 2.31 × 10^5 |
| 500 | 2 | 4.08 × 10^5 |
Beispiel für einen Schwarzkörper-Leistungsrechner
Angenommen, Sie haben einen schwarzen Körper mit einer Temperatur von 500 K und einer Oberfläche von 2 m². Die gesamte abgestrahlte Leistung kann wie folgt berechnet werden:
- T = 500 K.
- A = 2 m²
- σ = 5.670374419 × 10^-8 W/m²K⁴
Wenden Sie die Formel an:
P = 5.670374419 × 10^-8 * (500)^4 * 2
P ≈ 5.670374419 × 10^-8 * 6.25 × 10^8 * 2
≈ 7.08 × 10^2 W
Somit beträgt die gesamte vom schwarzen Körper abgestrahlte Leistung etwa 708 W.
Die häufigsten FAQs
Ein schwarzer Körper ist ein theoretisches Objekt, das die gesamte einfallende Strahlung absorbiert und Energie als Wärmestrahlung wieder abgibt. Er dient als idealisiertes Modell zum Verständnis von Strahlungseigenschaften und Energieemission.
Die Gesamtleistung, die ein schwarzer Körper abstrahlt, steigt mit der vierten Potenz seiner Temperatur. Daher führen selbst kleine Temperaturerhöhungen zu einer deutlichen Erhöhung der abgestrahlten Leistung.
Der Rechner ist speziell für ideale schwarze Körper ausgelegt. Für reale Objekte mit anderen Emissionswerten muss die Berechnung angepasst werden, indem das Ergebnis mit dem Emissionsfaktor des Materials multipliziert wird.