von Dr. Eike Roth
Vorbemerkung:
Bei EIKE ist ein detaillierter zweiteiliger Bericht erschienen mit dem erklärten Anspruch, einen experimentellen Nachweis der Existenz des „Treibhauseffektes“ (THE) erbracht zu haben [1], [2]. Die Reaktionen waren vielfältig, zum Teil aber auch so, wie es wohl zu befürchten war: Wenn ein gerne eingesetztes Argument in Gefahr gerät, sich als falsch zu erweisen, dann regt das nicht zum nochmaligen Nachdenken an, sondern eher zum verstärkten Einsatz des Argumentes und zum pauschalen Verwerfen aller Vorbringungen, die die Berechtigung des Argumentes in Frage stellen könnten. Im konkreten Fall ist das durch den genannten Bericht gefährdete Argument die Aussage: „Der Treibhauseffekt kann gar nicht existieren, weil er experimentell nicht beweisbar ist“. Das ist zwar unlogisch, wird aber immer wieder vorgebracht, weil es nützlich erscheint, wahrscheinlich auch tatsächlich geglaubt wird. Unlogisch ist es, weil die Nicht-Existenz eines Effektes prinzipiell nicht experimentell bewiesen werden kann! Vielleicht hat man ja nur noch nicht das richtige Experiment versucht? Oder es war einfach die Nachweisgrenze nicht niedrig genug? Könnte das diesmal vielleicht anders sein? Aber so etwas wird von manchen gar nicht erst in Erwägung gezogen. Vielleicht auch deswegen nicht, weil dabei ja auch etwas herauskommen könnte, das nicht herauskommen darf. Da lieber einfach mit sehr oberflächlicher Begründung schwerste Geschütze gegen das Experiment selbst und gegen das damit verfolgte Ziel, die prinzipielle Existenz des THE außer Frage zu stellen, einsetzen. Auch wenn das vielleicht niemanden überzeugt, die Glaubwürdigkeit der „gefährlichen Schrift“ könnte es wohl doch untergraben und wenigstens das muss unbedingt erreicht werden! Dann entfällt auch der Zwang zum nochmaligen Nachdenken.
Auf die einzelnen Wortmeldungen zum Experiment (wie gesagt, ein sehr breites Spektrum) einzugehen, fehlt mir erstens die Zeit, es wäre zweitens auch sehr unübersichtlich, weil die Diskussion unkoordiniert, an vielen verschiedenen Stellen und mit schlecht erkenntlicher Zuordnung zu vorherigen Wortmeldungen abläuft, es würde drittens wohl auch nur wenig Erfolg haben, weil ganz offensichtlich Experimente nur wenig Überzeugungskraft besitzen, wenn man sich nicht überzeugen lassen will, und es würde auch die zulässige Länge von Kommentaren weit überschreiten. Ich will es daher nochmals mit einer in sich einigermaßen geschlossenen Abhandlung versuchen, einer Abhandlung generell zum Thema „THE: Ja oder Nein“, auch wenn sich da Überschneidungen mit den Aussagen in [1] und [2] und auch in anderen Beiträgen ergeben. Aber wenigstens versuchen will ich es, Klarheit (auch über die prinzipielle Existenz des THE) kann nur durch Diskussionen geschaffen werden. Das hier ist eine Aufforderung zu solchen!
Die Aufgabe:
Worum geht es denn überhaupt? Landläufig ist der „Treibhauseffekt“ (der nun einmal so heißt, auch wenn der Name vielleicht nicht so ganz passt) die (angebliche oder tatsächliche) Erwärmung der Erde durch die Anwesenheit von CO2 (und anderer „Treibhausgase“) in der Atmosphäre. Ist so eine Erwärmung überhaupt möglich, wenn die Atmosphäre kälter ist als die Erde? Für manche verbietet das der 2. HS der Thermodynamik, nach dem Wärme „von selbst“ immer nur von warm nach kalt gehen kann. Andere sehen das anders, die Differenzen scheinen unüberwindbar zu sein.
Im Versuch, in dem Streit Klarheit zu erreichen, sei zunächst zusammengestellt, in welchen Stufen der (angebliche oder tatsächliche) THE abläuft bzw. beschrieben werden kann, und dann sei diskutiert, ob bzw. wann diese Stufen in der realen Situation von Erde + Atmosphäre tatsächlich so ablaufen können. Vorab sei aber gleich darauf hingewiesen, dass dies auch im Ja-Fall noch nichts über die tatsächliche Größe des THE aussagt, die ist ein ganz anderes Thema (dazu später noch etwas mehr)!
Stufen des THE:
- Erde + Atmosphäre erhalten nur von der Sonne Energie, das aber konstant. Dadurch erwärmen sie sich und nehmen die Temperatur an, bzw. die Temperaturverteilung an, bei der sie insgesamt gerade gleich viel Energie in den Weltraum abstrahlen, wie von der Sonne zugestrahlt wird. Dann herrscht Gleichgewicht.
- In dieses Gleichgewicht ist auch die Erdoberfläche eingebunden. Wenn sie bei sonst gleichen Randbedingungen aber zusätzliche Strahlung erhält, woher auch immer, dann erwärmt sie sich über den Ausgangswert hinaus. Solange, bis sich ein neues Gleichgewicht einstellt.
- Diese zusätzliche Strahlung kann auch „Gegenstrahlung“ sein. Als solche bezeichnet man jegliche Strahlung, die als Folge der von der Erdoberfläche abgegebenen Energie durch irgendeinen Prozess wieder zur Erdoberfläche zurück geführt wird. Anmerkung: Etwas erweitert kann man als „Gegenstrahlung“ auch jede Strahlung zur Erdoberfläche bezeichnen, die nicht direkt von unserer Sonne stammt. Dann würde z. B. auch eine zweite Sonne „gegenstrahlen“. Hier wird die eingeschränktere Version zugrunde gelegt.
Daraus lässt sich auch eine Definition des THE ableiten: „Der THE ist die (angebliche oder tatsächliche) Erwärmung der Erdoberfläche über das Niveau hinaus, dass sie ohne Gegenstrahlung hätte (bei sonst gleichen Randbedingungen)“. Anders ausgedrückt: „Der THE ist die (angebliche oder tatsächliche) Erwärmung der Erdoberfläche durch Gegenstrahlung, auch wenn diese Gegenstrahlung von einem Körper ausgesandt wird, der kälter ist als die Erdoberfläche.“ Man kann das auf zwei Grundfragen herunterbrechen: Gibt es so eine Gegenstrahlung, und wenn ja, kann sie die Erdoberfläche erwärmen? Ein Nein macht den THE unmöglich. Wird jedoch beides mit ja beantwortet, dann gibt es den THE, unabweislich. Ob der THE gleichzeitig durch andere Effekte abgeschwächt oder gar überkompensiert wird, ist eine völlig andere Frage. Leider wird das nicht immer sauber auseinandergehalten.
Diskussion der realen Situation für Erde + Atmosphäre:
- Stufe I gilt nicht exakt, weil die Sonnenstrahlung nicht exakt konstant ist (und weil es auch minimalen massebehafteten Energieaustausch gibt, z. B. durch gelegentliche Meteoriteneinschläge, oder durch kontinuierlich aus der Atmosphäre entweichende Moleküle). Für die Diskussion über die prinzipielle Existenz des THE können diese Effekte aber sicher vernachlässigt werden.
Das sich gem. Stufe I einstellende Gleichgewicht ist nur schwer durch einfache Zahlen zu beschreiben, weil sowohl auf der Erdoberfläche als auch in der Atmosphäre große Temperaturunterschiede bestehen und die Strahlungsintensität von der vierten Potenz der Temperatur abhängt. Außerdem ist das Gleichgewicht von periodischen Schwankungen überlagert (tägliche, saisonale, jährliche, mehrjährige Schwankungen). Für die genaue Größe eines möglichen THE sind das wichtige Einflussfaktoren, für die Frage nach der grundsätzlichen Existenz des THE spielen sie aber keine Rolle. Stufe I kann also als erfüllt angesehen werden. Jedes System, dem Energie zugeführt wird, nimmt die Temperatur (die Temperaturverteilung) an, bei der gleich viel Energie ab- wie zugeführt wird.
Die Erwärmung gem. Stufe II gilt streng genommen nur, wenn die Erdoberfläche zumindest einen Teil der zusätzlichen Strahlung auch absorbiert. Aber abgesehen von höchstens extrem seltenen Fällen ausschließlicher Totalreflexion tut sie das immer. Und da die Absorption zusätzlicher Strahlung immer zusätzliche Energiezufuhr bedeutet, bedeutet sie bei sonst gleichen Randbedingungen immer auch Erwärmung! Das fordert einfach der 1. HS. Das gilt völlig unabhängig davon, woher diese zusätzliche Strahlung kommt und bei welcher Temperatur sie ausgesandt wird. Energie kann einfach nicht verschwinden.
Man kann zwar aus der Wellenlänge der Strahlung auf die Temperatur des aussendenden Körpers schließen, und es ist auch der Anteil von dieser Strahlung, der von der Erde absorbiert wird, frequenzabhängig, aber Strahlungsabsorption ist immer Energiezufuhr, siehe oben, 1. HS! An dem kommt man genauso wenig vorbei wie am 2. HS. Stufe II ist also auch immer erfüllt. THE: Ja oder Nein hängt daher von der Stufe III ab.
Gem. Stufe III ist „Gegenstrahlung“, wenn es sie denn überhaupt gibt, immer eine Folge von Energieabfuhr von der Erdoberfläche. Sie erfordert daher immer einen Prozess, der zumindest einen Teil des Energieflusses umlenkt, wieder zurück zur Erde. Möglichkeiten hierfür sind z. B.:
- Im Weltraum angebrachte Spiegel, die die Abstrahlung der Erdoberfläche zurückwerfen (wobei wir unterstellen, dass diese Spiegel keine zusätzliche Sonnenstrahlung zur Erde reflektieren). Welche Temperatur die Spiegel dabei haben, spielt keine Rolle, sie reflektieren ja nur. Statt der Spiegel könnten es theoretisch auch umlenkende Prismen sein. Auch diesfalls käme es auf deren Temperatur nicht an.
- Oder im Weltraum vorhandene Körper, die durch die Abstrahlung von der Erde erwärmt werden und dann als Folge davon ihrerseits Wärme (in alle Richtungen) abstrahlen (hier tritt also Absorption und Re-Emission an die Stelle von Spiegelung oder Umlenkung im ersten Spiegelpunkt). Wir nehmen dabei an, dass diese Körper irgendwie so von der Sonne abgeschirmt sind, dass sie von dieser keine Strahlung ehrhalten, sie werden daher nur von der Abstrahlung der Erde erwärmt. Auf die genaue Temperatur dieser Körper kommt es dabei nicht an, sie muss nur höher sein als der Weltraumhintergrund (was immer der Fall ist, wenn diese Körper Abstrahlung von der Erde absorbieren, das fordert wieder der 1. HS). Dann bewirkt die schiere Existenz dieser Körper im Weltraum Gegenstrahlung für die Erdoberfläche (jedenfalls, solange die dazwischen liegende Atmosphäre nicht völlig undurchlässig für diese Strahlung ist).
Einschub: „Undurchlässig“ ist nicht gegeben, wenn die Atmosphäre „dicker“ ist als die freie Weglänge der Strahlung in ihr. In der Atmosphäre wird Strahlung durch mehrfache Absorptions- und Emissionsprozesse schichtenweise weitergeleitet. Wir die Atmosphäre „dicker“, kommt auf der anderen Seite weniger Strahlung heraus, aber immer noch etwas.
- Ein solcher Körper im Weltraum kann auch gasförmig sein, nur muss das Gas Wärmeabstrahlung von der Erde zumindest teilweise absorbieren. „Treibhausgase“ tun das definitionsgemäß (und können dann auch selbst strahlen).
- Wie weit der die Rückstrahlung aussendende Körper von der Erdoberfläche entfernt ist, spielt dabei nur eine quantitative Rolle, aber keine grundsätzliche.
- Der die Rückstrahlung aussendende Körper kann daher auch in der Atmosphäre der Erde sein (z. B. Treibhausgase oder Wolken).
Mit dem Aufzeigen möglicher Prozesse für die Rücklenkung ist bewiesen, dass „Gegenstrahlung“ prinzipiell möglich ist.
- Zur Klarstellung: Ob die Erdoberfläche zusätzliche Energie von z. B. einer zweiten Sonne zugestrahlt bekommt, oder als „Gegenstrahlung“ durch Rückführung eines Teils der von ihr selbst einmal abgegebenen Energie, das macht keinen Unterschied. Die Erdoberfläche kann diese beiden Strahlenarten gar nicht unterscheiden. Generell kann sie auf Strahlung nicht unterschiedlich in Abhängigkeit von deren Herkunft reagieren.
- Das obige gilt, wie gesagt, bei „sonst gleichen Randbedingungen“. Bleiben die tatsächlich gleich, dann führt CO2 (oder ein anderes Treibhausgas) irgendwo „oberhalb“ der Erdoberfläche immer via Gegenstrahlung zu einer Erwärmung der Erdoberfläche, immer! Das gilt unabhängig davon, ob dieses „oberhalb“ noch innerhalb der Atmosphäre ist, oder schon außerhalb von ihr (nur die Stärke hängt natürlich stark davon ab).
- Eine Ausnahme davon könnte es höchstens geben, wenn außerhalb der Atmosphäre viel CO2 gerade auf der Linie zwischen Sonne und Erde angeordnet ist. Dann könnte die Abschwächung der Sonnenstrahlung gegenüber der vom CO2 ausgesandten Gegenstrahlung überwiegen. Wenn das CO2 aber „irgendwo daneben“ angeordnet ist, dann schwächt es die Sonnenstrahlung zur Erde nicht ab (die „sonstigen Randbedingung“ bleiben daher gleich), es sendet aber zusätzliche Strahlung zur Erde, es erwärmt diese also auf jeden Fall!
- Ist das CO2 aber innerhalb der Atmosphäre, dann sind die „sonst gleichen Randbedingungen“ prinzipiell nicht mehr gewährleistet. Das CO2 schwächt dann ja auf jeden Fall auch die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche ab (nur wie viel, das ist umstritten). Dann müssen die beiden Effekte gegeneinander aufgerechnet werden (jedenfalls für genaue Rechnungen).
- Bei diesem Aufrechnen überwiegt – zumindest bei nicht allzu hohen Konzentrationen – offensichtlich der erwärmende Effekt. Mehr dazu in Kapitel 8.
Zusammenfassung
Die Temperatur(verteilung) im System „Erde + Atmosphäre“ stellt sich immer so ein, dass die von diesem System abgestrahlte Energie gleich groß ist wie die ihm zugestrahlte Energie (jeweils Gesamtsumme). Erhält die Erdoberfläche zusätzliche Strahlung, woher auch immer, dann erwärmt sie sich bei „sonst gleichen Randbedingungen“ zwangsweise, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist. Das fordert der 1. HS. Diese Erwärmung gilt unabhängig von der Quelle dieser zusätzlichen Strahlung und unabhängig von der Temperatur dieser Quelle (und unabhängig davon, wodurch diese Quelle ihre Temperatur erreicht). Eine (zusätzliche) Erwärmung der von der Sonne erwärmten Erdoberfläche durch zusätzliche Strahlung von einem kälteren Körper verstößt daher eindeutig nicht gegen den 2. HS. Auch dann nicht, wenn dieser kältere Körper seine Energie aus der Abstrahlung der Erde speist, es sich also um „Gegenstrahlung“ handelt. Das ist auch deswegen kein Verstoß gegen den 2. HS, weil dieser 2. HS erstens nur für abgeschlossene Systeme gilt, die Erdoberfläche aber kein abgeschlossenes System ist (auch nicht zusammen mit der Atmosphäre), sondern (laufend) Energiezufuhr von der Sonne erhält und (laufend) Energie in den Weltraum abgibt, und weil der 2. HS zweitens nur Netto-Wärmeströme regelt und zwei Körper sich immer gegenseitig bestrahlen, wobei die (gegengerichteten) Einzelströme immer nur von der Temperatur des aussendenden Körpers abhängen (der 2. HS regelt nur, welcher dieser beiden Ströme der größere ist!). Der 2. HS verbietet den THE auf der realen Erde daher gerade nicht! Beim THE geht immer und überall mehr Wärme von warm nach kalt als umgekehrt. Es verschiebt sich nur in manchen Bereichen das Temperaturniveau, auf dem dieser Übergang erfolgt, aber er geht, wie gesagt, immer von warm nach kalt.
Zwei ergänzende Gedankenexperimente:
- Betrachten wir den Wärmetransport durch vier aufeinandergestapelte (gleiche) Metallwürfel hindurch. Der oberste werde auf seiner Oberseite konstant sehr heiß gehalten (T1), der unterste auf seiner Unterseite konstant auf der viel niedrigeren Bodentemperatur T2. Im Mittelpunkt der Säule (Übergang vom zweitem zum dritten Würfel) herrscht die Mitteltemperatur (T1 + T2) x 1/2. Ersetzen wir nun den zweiten Würfel von unten durch einen ansonsten gleichen, die Wärme aber nur halb so gut leitenden Würfel. Dann herrscht nach kurzer Zeit am Mittelpunkt der Säule die Temperatur (T1 + T2) x 3/5. Der zweite Würfel von oben ist also eindeutig wärmer geworden, obwohl der neu hinzugefügte Würfel eindeutig kälter war und immer noch ist!
Würden wir, statt T1 konstant zu halten, die Heizleistung für die Oberfläche des obersten Würfels konstant halten, würde der geschilderte Würfeltausch zu einem Ansteigen von T1 führen!
Analog ist es auch, wenn wir im System Sonne/Erde/Atmosphäre/Weltraum die Atmosphäre durch eine neue Atmosphäre mit schlechterer Wärmeleitfähigkeit ersetzen. Und ob nun die Wärmeleitfähigkeit verschlechtert wird, oder ob ein Teil der durchgehenden Wärme auf irgendeinem Wege wieder zurückgeführt wird, das kommt aufs Gleiche heraus. Treibhausgase stellen eine solchen Weg zur Verfügung. - Betrachten wir zunächst nur Erde und Sonne frei im Weltraum. Auf der Erde stellt sich wie oben eine bestimmte Temperatur(verteilung) ein. Nun bringen wir auf der von der Sonne abgewandten Seite der Erde etwas außerhalb der Atmosphäre eine Platte ein, die so groß ist, dass sie gerade noch voll in den Kernschatten der Erde passt. Diese Platte wird nur durch die Abstrahlung der Erde erwärmt. Sie sendet aber ihrerseits Gegenstrahlung zur Erde. Die Erde muss sich daher erwärmen!
Dieses Gedankenexperiment hat den Vorteil, dass der THE, der definitionsgemäß immer in reiner Strahlungseffekt ist, nicht durch andere Effekte wie Leitung und Konvektion überlagert wird.
Noch ein Detailpunkt, abgeleitet aus den Diskussionen bei EIKE:
Ein konstant beheizter Körper erwärmt sich bis zu einer bestimmten Gleichgewichtstemperatur, die sowohl von der Heizleistung als auch von der Umgebungstemperatur abhängt (andere Einflussgrößen als konstant angenommen). Nach Ausschalten der Heizung kühlt er sich mit einer bestimmten Abkühlrate bis zur Umgebungstemperatur ab. Nun wird immer wieder gesagt, dass CO2 mit seiner Gegenstrahlung zwar die Abkühlung des nicht mehr beheizten Körpers verlangsamen könne, nicht aber die Gleichgewichtstemperatur des weiterhin beheizten Körpers erhöhen könne. Damit wäre alles über den THE gesagt, es gibt ihn nicht!
Da erhebt sich aber sofort die Frage, ob denn der Körper weiß, wann er auf die Gegenstrahlung reagieren soll und wann nicht, oder ob vielleicht eher die Gegenstrahlung weiß, wann sie auf den Körper einwirken soll und wann nicht?
Natürlich weiß es keiner und es muss immer gleich sein: Entweder wirkt die Gegenstrahlung in beiden Fällen, beheizt und unbeheizt, oder sie wirkt in beiden Fällen nicht. Wirkt sie nicht, dann gibt es trivialerweise auch keinen THE, doch kann das nach dem 1. HS nur dann sein, wenn der Körper nichts von dieser Gegenstrahlung absorbiert! Wirkt sie aber, dann spricht das klar für den THE!
Weitere wichtige Überlegungen:
Alle Voraussetzungen für die Existenz des THE sind wohl eindeutig erfüllt. Es gibt ihn also. Das sagt aber
- Erstens nichts über seine Höhe aus. Es ist m. E. ganz wichtig, diesen Unterschied zu beachten. In vielen Diskussionen werden immer wieder Argumente gegen die Existenz des THE vorgebracht, die bei genauerem Hinsehen nur gegen einen großen Einfluss von CO2 sprechen (siehe auch den nächsten Spiegelpunkt und Kapitel 9).
- Zweitens sagt die Existenz des THE nichts darüber aus, ob das CO2 (und die anderen Treibhausgase) nicht auch zusätzliche Prozesse auslösen, die dem THE entgegen wirken, ihn abmildern, ihn vielleicht sogar überkompensieren können (dann würde CO2 in Summe sogar kühlen! Aber nicht, weil es keinen THE gibt, sondern weil der von einem stärkeren Effekt überlagert wird!). Ein möglicher solcher Effekt wurde schon genannt: Die Abschwächung der Einstrahlung von der Sonne durch Absorption in den Treibhausgasen. Nur überwiegt diese Abschwächung normalerweise nicht, sodass CO2 immer noch erwärmt, sie muss aber bei genaueren Rechnungen berücksichtigt werden.
Ein weiterer möglicher solcher zusätzlicher Effekt besteht z. B. darin, dass mit Treibhausgasen in der Atmosphäre auch Wärme, die durch Leitung, Konvektion und insbesondere als latente Wärme von der Erdoberfläche in die Atmosphäre eingebracht wird, nun aus dieser auch in den Weltraum abgeben werden kann (per Strahlung aus dem oberen Bereich!). Ohne Treibhausgase könnte diese Wärme nur als massengebundener Transport zurück zur Erdoberfläche gelangen, mit Treibhausgasen geht ein Teil auch in den Weltraum. Diese (nur durch die Treibhausgase und ihren Umgang mit Strahlung bewerkstelligte!) Wärmeabfuhr aus der oberen Atmosphäre in den Weltraum ist auch die Ursache für die „verkehrte“ Temperaturschichtung in der Atmosphäre: oben kälter als unten (obwohl warme Luft eigentlich aufsteigen sollt)! Ohne Treibhausgase wäre es daher nicht nur kälter auf der Erde (kein THE), sondern wir hätten auch eine völlig andere Atmosphäre mit einer völlig andren Temperaturschichtung und mit einem völlig anderen Klima, vielleicht würde es uns gar nicht geben. Die real vorhandene Schichtung in der Atmosphäre ist m. E. ein klarer Beweis für die Existenz des THE!
In [3] habe ich die hier nur kurz aufgezeigte mögliche Kühlwirkung von CO2 (und anderer Treibhausgase) näher beschrieben und nach ihrem höchstwahrscheinlich größten Anteil „Latentwärmeabfuhreffekt“ (LWE) genannt. Dabei habe ich gefordert, dass THE und LWE immer gegengerechnet werden müssen und ich habe dargelegt, dass und warum bei niedrigen Konzentrationen vermutlich der THE überwiegt, bei höheren Konzentrationen vermutlich aber der LWE. Tragfähige Argumente gegen diese Argumentation habe ich keine gehört. Untersuchungen, ab welcher Konzentration der LWE überwiegen könnte, kenne ich nicht.
- Drittens sagt die Existenz des THE auch nichts darüber aus, was die starke Zunahme der CO2-Konzenetration in der Atmosphäre verursacht hat. Die fast ausschließlich vertretene Annahme, dies sei auf anthropogene Tätigkeiten zurückzuführen, insbesondere auf die Verbrennung fossiler Energieträger, ist höchstwahrscheinlich falsch, siehe [4], [5], [6] und dort angegebene weiterführende Literatur. Wenn das stimmt, dann kommt es weder auf die prinzipielle Existenz noch auf die genaue Größe des THE an, es entfällt auf jeden Fall die Notwendigkeit, unsere CO2-Freisetzungen zu reduzieren! Das zu überprüfen, sollte daher die oberste Priorität haben.
Schlussbetrachtung
Die häufig erhobene Forderung, die anthropogenen CO2-Freisetzungen dringend drastisch zu reduzieren, praktisch um jeden Preis, weil sonst die Erde „verbrennt“, ist m. E. unauflöslich an drei Voraussetzungen gebunden:
- Der THE muss existieren.
- Er muss stark sein.
- Das viele CO2 in der Atmosphäre muss „manmade“ sein.
Die erste Voraussetzung ist nach den oben gemachten Ausführungen m. E. eindeutig erfüllt, durch die Experimente von Harde und Schnell bewiesen und durch grundsätzliche Überlegungen untermauert. Die prinzipielle Existenz des THE wird ganz einfach von der Physik gefordert. Natürlich muss jede Aussage nochmals überprüft werden, aber ich sehe da wenig Chancen auf Änderung.
Die zweite Voraussetzung ist eine sehr komplexe Fragestellung, in die sehr viele Einflussfaktoren hineinwirken und die beim heutigen Stand der Wissenschaften wahrscheinlich niemand wirklich zuverlässig beantworten kann. Nach meiner persönlichen Einschätzung ist diese Voraussetzung aber viel eher nicht erfüllt als erfüllt. Hier dürfte es sich lohnen, weitere Mühe zur Abklärung hineinzustecken, wer sich dafür hinreichend kompetent fühlt. Ich habe dabei nur die Bitte, die Frage nach der Größe streng von der nach der prinzipiellen Existenz zu trennen.
Die dritte Voraussetzung ist viel einfacher zu beantworten und nach meiner persönlichen Einschätzung sehr klar nicht erfüllt, siehe die angeführte Literatur. Leider kommt sie aber in der Diskussion meist viel zu kurz. Da scheint mir mit relativ geringem Aufwand ein deutlicher Fortschritt erreichbar zu sein. Wer hat tragfähige Gegenargumente? Dass IPCC das anders sieht, ist in meinen Augen kein solches. Ich rufe nochmals zur Diskussion auf!
Literatur:
[1] Michael Schnell, Hermann Harde: „Gibt es einen Atmosphärischen Treibhauseffekt? – Teil 1“, EIKE, 30.03.2024.
[2] Hermann Harde, Michael Schnell: „Gibt es einen Atmosphärischen Treibhauseffekt? – Teil 2“, EIKE, 31.03.2024.
[3] Roth, E. (2019): „Probleme beim Klimaproblem – Ein Mythos zerbricht.“ BoD-Verlag Norderstedt 2019, ISBN 978-3-7481-8275-7, E-Book 978-3-7494-0328-8.
[4] Roth, E. (2022): „Das große Klimarätsel: Woher kommt das viele CO2?“ BoD-Verlag Norderstedt 2022, ISBN 978-3-7562-2033-5, E-Book 978-3-7562-5347-0.
[5] Roth, E. (2023): “Climate: Man or Nature? A Contribution to the Discussion.” Science of Climate Change, Vol. 3.5 (2023), pp. 521-542, https://doi.org/10.53234/scc202310/40.
[6] Roth, E. (2024): “The Physics of the Carbon Cycle: About the Origin of CO2 in the Atmosphere”, DOI: 10.22541/au.171053031.12464953/v1.
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In KT08 steht alles in der Box zum Nachrechnen: 396 W/m2 globales Mittel ergeben sich aus dem Emissionsgrad von 0,97, einer räumlichen Temperaturvariation von 28,7 K umd einem globalen Temperaturmittel von 15°C.
Können sie das näher erklären?
Bei einer Emissionszahl von 0.97 ist die Abstrahlung nicht 396 W/m2 bei 15 Grad C.
Daher das Nachfragen.
Und bei einem Temperaturmittel von 15 Grad C und einer Emissionszahl von 0.97 kommen nur 386 W/m2 von der Oberflaeche.
Im uebrigen bestätigen sie gerade, was ich gesagt habe, das sie die Temperatur kennen müssen, um die Abstrahlung zu bestimmen.
Während Herr Müller sagt, das er die Abstrahlung kennt, und daraus die Temperatur begründen könnte. Ja woher kennt er denn die Abstrahlung?
Werner Schulz am 11. Mai 2024 um 19:16
Was? Steht doch alles in der Box, was verbleibt dort unklar?
Dies gilt nur, wenn die Temperatur räumlich konstant wäre, wovon (laut Box in KT) KT nicht ausgehen und was ja auch für die Erdboberfläche nicht zutrifft und worauf ich schon hingewiesen habe. Wieso frahen Sie, wenn ich genau die Antwort darauf schon im Vortext geliefert haben?
Werner Schulz am 12. Mai 2024 um 10:27
Und bei einem Temperaturmittel von 15 Grad C und einer Emissionszahl von 0.97 kommen nur 386 W/m2 von der Oberflaeche.
Ja, unter der falschen Annahme.
Ja, das haben KT so gemacht. Aber, dass der Meßwert (Temperatur) die Ergebnis einer Ursache ist, und man damit auf die Ursache schließen kann, ist ja nichts besonderes in der Physik.
Umgekehrt ergeben sich aus Kenntnis der Ursache (Klimaphysik) die Messwerte (Temperatur), so wie das eine Theorie oder Modelle machen.
Ich glaube nicht, dass er dies so behauptet. Die Temperatur ergibt sich wie gesagt aus der Physik.
Peter Kwass am 1. Mai 2024 um 20:00
Kwass, Sie geben gute Ideen für Experimente:
Stellen Sie Ihr Panel auf dem Hof und platzieren Sie sich mit leichter Bekleidung in der Nähe bei Minus 15 Grad. Nach 2 Minuten fangen Sie an zu springen, das ändert die Strahlerei nicht, aber erhöht die Verbrennung der Kohlehydrate im Körper. Ein Urinstinkt, der besser funktioniert als das physikalische Verständnis. Aber bitte von 2 Mann mit dicken Decken das Experiment begleiten lassen, die Sie einwickeln und reintragen, bevor der Tod durch Erfrierung eintritt. Das bisschen Strahlung vom Panel kann das nicht verhindern.
2. Experiment: Stecken Sie die Hand im Spalt zwischen Panel und Wand und Sie stellen fest, dass es dort deutlich wärmer ist als mitten im Zimmer. Dort herrschen ideale Verhältnisse für die Erwärmung von Luft, die dann nach oben steigt. Unter dem Panel entsteht aber kein Vakuum, sondern es fließt kalte Luft nach. Kinderleicht zu überprüfen: Stellen Sie eine Kerze auf dem Fußboden, die Flamme neigt sich Richtung Panel, da kalte Luft dahin gezogen wird. Unter der Decke neigt sich die Flame entgegengesetzt Richtung Fenster mit dem warmen Luftstrom. Diese Zirkulation erwärmt das Zimmer und alles was im Zimmer steht. Die Strahlung hat ein paar Prozent mehr Anteil als bei anderen Heizungsformen, aber nicht entscheidend.
Strahlung verursacht auf der Haut angenehmes Gefühl (ihr Panel) bzw. unangenehmes Gefühl (kalte Wand beim Beispiel von Herrn Tengler), die Raumerwärmung bzw. die Erfrierungen verursachen Leitung und Konvektion (größtenteils, Strahlung (fast) vernachlässigbar). Das weiß jeder Inuit, nur Strahlenkaper kommen damit nicht klar!
Ja, Sie haben Recht: ein IR-Panel erzeugt nebenbei auch Konvektion. Die gegenüberliegen Gegenstände werden aber durch die Strahlung angenehm warm, je nach Material sogar unterschiedlich schnell, und fangen ihrerseits an, Kovektionswärme abzugeben. Sollten Sie wirklich Mal ausprobieren. Da können Sie den Wirkungsmechanismus zwischen IR-Anregung und Konvektion günstig, anschaulich und zuhause nachweisen.
Wie funktioniert eigentlich die IR Anregung der Atmosphäre? Wo ist der Schalter?
Ihr Zündschloss Herr Schulz
Also gibt es keine!
Niemand zweifelt daran, dass überall Strahlung, Konvektion und Leitung gleichzeitig wirken. Entscheidend ist, dass die Strahlung in den meisten Wärmeprozessen im Vergleich so gering ist, dass diese bei der Berechnung einfach ignoriert wird. Ihr Panel ist eine gewisse Ausnahme, die Strahlung kann man nicht ignorieren, macht mit Sicherheit aber weniger als Konvektion aus.
Meine ständige Kritik bezieht sich darauf, dass Strahlenphysiker ausschließlich oder überwiegend über Strahlung debattieren und die wichtigeren Prozesse unter dem Teppich kehren. Sicher ist die „Energieankunft“ auf der Erde praktisch nur Strahlung, aber, nachdem die Strahlung die Oberfläche erreicht haben starten zig Wärmeprozesse, die für die Temperaturbildung entscheidend sind, die man mit Strahlenphysik allein nicht im Geringsten beschreiben kann! Damit ist die gesamte Strahlendiskussion hier Zeitverschwendung!
Es ist doch keine Entweder-Oder-Diskussion. Niemand in der Klinawissenschaft zweifelt an verschiedenen Wirkungsmechanismen der Wärmeübertragung. Auch Strahlenphysiker nicht. Lassen Sie denen doch ihr Fachgebiet und lernen dabei was?
Herr Kwass, bitte nehmen Sie zur Kenntnis, dass alle Treibhausberechnungen von dem groben Denkfehler ausgehen, dass die Erwärmung vom Erdboden in die Atmosphäre ausschließlich durch Strahlung erfolgt
Ihre Antwort ist zwar richtig, dass alle Physiker wissen, dass es Wärmekonvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung gibt, aber bei der Berechnung berücksichtigen manche Strahlungsphysiker das überhaupt nicht. Oder ist IHnen was anderes bekannt?
Würde es den Treibhauseffekt in der berechneten falschen IPPC-Größe geben, dann wäre die Erde schon längst den Hitzestod aufgrund eines Run-away effektes gestorben.
Und führen Sie endlich doch selbst CO2-Experimente durch, dann verstehen Sie auch die Aussagen von uns, weil Sie selbst nach Erklärungen für nicht vorhandene Erwärmungen suchen müssen und nach einem Jahrzehnt zu denselben Erkenntnissen gelangen werden wie wir.
Herr Gregoriev, ich stimme Ihnen voll zu. Hinzu kommt ein weiterer schwerwiegender Fehler der „Strahlenphysiker“ a la Arrehnius: Zwischne Oberfläche und angenommener „atmosphärische Schicht – (en)“ gibt es kein Vakuum. Am Boden sind die Temperaturen von Oberfläche und Atmosphäre nahezu gleich. Es kann so gut wie gar kein Strahlungsaustausch stattfinden.
Die Wärme des Boden wird, wie Sie gesagt haben konvektiv, adiabatisch konduktiv etc. übertragen.
Die Emissions-Strahlung des CO2 bei Wellenuzahl 667 kann bei Raumtemperatur überhaupt nicht gemessen werden. Die Emissivität wird gerechnet. Da rechnet sich jeder was zurecht. Eine genaue Messung der Emissivität der Atmosphäre in unterschiedlichen Höhen, Zusammensetzungen und Dichten ist in weiten Teilen unmöglich bisher.
Was wir oft sehen als Spektralanalysen sind keinen Messungen, sonder „Rechnungen“. Zahllose „Messungen“ sind „Soundings“.
Ein Treibhauseffekt, der auf „Rückstrahlung“ beruht ist Nonsens. Ist eine Erfindung der Klimawissenschaft.
Ich weiß nicht, was da los ist. Zu meiner Wortmeldung vom 26. April 2024 um 16:54 gab es mehrere kritische Kommentare und darauf hatte ich in mehreren Posts detaillieret geantwortet, finde meine Antworten aber nirgends. Es ist auch sehr mühsam, alles immer wieder durchzusehen, ob sich nicht doch irgendwo noch etwa neues versteckt. Dafür habe ich die Zeit nicht.
Nur nochmals ganz kurz: Eigentlich steht in meiner Wortmeldung vom 26. April 2024 um 16:54 alles ausreichend klar drinnen, bitte genauer nachlesen, dann wären die kritischen Kommentare nicht notwendig gewesen. Wenn die zweite Kugel in die Nähe der ersten gebracht wird, dann erwärmen sich beide, weil sie jetzt in einem Teil ihres „Blickfeldes“ eine Kugel sehen, die wärmer ist als die Wand. Sie erwärmen sich aber nicht unendlich lang, sondern nur, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist.
Herr Roth,
es war schon etwas wunderlich, das sie nachgefragt haben, aber keine Antwort kam.
Ihre Antwort jetz ist zu kurz, um die Diskussion zu beenden. Aber es ist verstaendlich, das sie laengere Ausfuehrungen nicht noch mal machen wollen.
Schade, aber verstaendlich.
Wenn Sie in einem Raum mit fremdgeheizten 20°C-Wänden plus Boden zum Zeitpunkt T0 zwei Kugeln hängen, eine mit 60°C und eine mit 50°C und diese beiden Kugeln konstante (nicht temperaturgeregelte) innere Energiezufuhr haben, dann erfolgt Wärmetransport durch Strahlung und Luft von der 60° Kugel zur 50° Kugel und zu den Wänden, von der 50° Kugel nur zu den Wänden.
Das Endergebnis ist eine Wärmeaufteilung zwischen den Wänden und den Kugeln, deren Summe der Summe der Fremdheizungsenergien entspricht und deren Temperaturverhältnis abhängig ist von den beteiligten Massen und von den Entferungen.
Daß beide Kugeln in diesem Fall zu einem Zeitpunkt später als T0 wärmer werden als zu T0 ist unmöglich. Weil in diesem Fall müßte die 20° Wand Erwärmung für beide Kugeln bewirken. Außerdem auch noch die 50° Kugel für die 60° Kugel, was ebenfalls unphysikalisch ist!
Die Energieerhaltung ist gegeben, weil die Summe aller Fremdheizungsenergien konstant erhalten bleibt.
Oder meinen Sie mit wärmer eigentlich „wärmer mit negartivem Vorzeichen“, also kühler?
Leider ist die Diskussion sehr mühsam, weil sie auf viele Stellen verteilt ist und oft nicht klar ersichtlich ist, worauf überhaupt geantwortet wird. Dadurch drehen wir uns oft im Kreis. Ich will noch einmal ein Experiment vorstellen, mit dem sogar jeder relativ einfach überprüfen könnte, ob die von mir gemachten Aussagen richtig sind. Wer brauchbare Argumente dagegen hat, möge diese bitte vorbringen, ansonsten möge er bitte die Ergebnisse bei weiteren Diskussionen akzeptieren, oder er möge sich bitte aus den Diskussionen zurückziehen.
Nehmen wir zwei geschlossene Räume, deren Decken, Böden und Wände konstant auf 20 °C gehalten werden. In jedem Raum sei eine Kugel, die durch eine Heizspirale in ihrem Inneren aufgeheizt wird: Im Raum 1 auf eine Gleichgewichtstemperatur von 60 °C an ihrer Oberfläche, im Raum 2 auf 50 °C. Beide Heizleistungen werden im Folgenden konstant gehalten.
Jetzt bringen wir Kugel 2 in den Raum 1, neben Kugel 2, und beobachten, was sich tut. Beide Kugeln werden wärmer. Aber nicht unendlich, sondern nur, bis sich ein neues Gleichgewicht bei etwas erhöhten Temperaturen einstellt (dann, wenn beide Kugeln insgesamt so viel Wärme abstrahlen, wie sie jeweils insgesamt erhalten). Es erwärmt also sowohl die wärmere Kugel die kältere als auch die kältere die wärmere.
Ergänzung: Wenn man den Versuch nicht mit +20 °C Wandtemperatur macht, sondern mit z. B. mit -20 °C, dann erwärmt sich Kugel 1 auch, wenn man statt der Kugel 2 mit + 50 °C z. B. Eiswürfel mit 0 °C in ihre Nähe bringt. Oder sonst irgendetwas, das halt wärmer ist als die Wandtemperatur (-20 °C in diesem Beispiel, im ersten Beispiel waren es +20 °C).
Auf den THE übertragen heißt das, dass Gegenstrahlung, z. B. verursacht durch CO2 in der Atmosphäre, der Erdoberfläche Energie zuführt und diese daher über das hinaus erwärmt, was die Sonne alleine bewirkt. Um wie viel, kann damit noch nicht gesagt werden. Die tatsächliche Wirkung hängt auch davon ab, ob parallel mit dem Generieren der Gegenstrahlung noch weitere Effekte ausgelöst werden, die den THE überlagern. Dann sehen wir nur die Summenwirkung, aus der wir dann aber keine Aussage über die einzelnen Effekte machen können.
Immer wieder wird bezweifelt, dass ein Körper Strahlung absorbieren könnte, die von einem Körper ausgeht, der kälter ist als er. Nicht absorbieren könnte der Körper aber nur, wenn er entweder alle Strahlung reflektiert, oder wenn er für alle Strahlung komplett durchsichtig ist. Für die reale Erde trifft beides jedenfalls eindeutig nicht zu. Und Strahlungsabsorption bedeutet immer Energiezufuhr und damit Wärmezufuhr, das fordert der 1. HS.
Und die Temperatur eines Körpers stellt sich nie nach einer bestimmten Energiezufuhr ein, sondern sie verändert sich immer entsprechend der momentanen Differenz zwischen allen momentanen Energiezufuhren und allen momentanen Energieabfuhren. Die Aussage „Gegenstrahlung erwärmt“ gilt trivialerweise nur, wenn man ohne diese Gegenstrahlung Gleichgewicht unterstellt. Dann aber gilt sie, weil die Physik das fordert.
Und noch etwas: Jeder Effekt, der bei einem sich abkühlenden Körper die Abkühlung verlangsamt (die Abkühlgeschwindigkeit herabsetzt), der erwärmt den Körper, wenn er zu einem Gleichgewicht dazukommt.
Herr Roth,
ich weiss nicht warum sie es sich so schwer machen. Ihr Beispiel ist viel zu kompliziert und schlecht beschrieben. So ist zum Beispiel ueberhaupt nicht klar, was mit der internen Heizung passiert in den Kugeln. Bleibt diese bestehen? Wie schaffen sie es, das die Waende bei einer gleichbleibenden Temperatur sind? Welche energetischen Tricks brauchen sie da?
Warum erklaeren sie nicht anhand von zwei parallelen Flaechen was sie mit der Absorption und Emission meinen?
Kommen wir zu ihrem letzten Satz:
Meine Punkte:
Zusammenfassung. Ihr Model ist zu kompliziert und was sie erklaeren wollen, kann man leicht mit Parallelel Platten erklaeren. Ihr Model betrachtet nicht die Realitaet in der es mehrere Kuelfluesse gibt und wo die Verringerung eines Kuehlflusse sicherlich Einfluss auf die anderen hat. Im Gleichgewicht ist Q=konstant.
Admin, wo ist meine Antwort auf Herrn Roth?
Ich habe sie nicht.
Können Sie das auch vorrechnen bzw. eine Energiebilanz dafür aufschreiben?
Ich meine, idealisiert gerechnet strahlt die 60° Kugel bei 1 qm Oberfläche permanent 697 W ab, was eine Energie je Sekunde von 697 Ws ergibt.
Die 50° Kugel strahlt ca. 617 W/qm ab, was in einer Sekunde 617 Ws ergibt. Die Summe im Sinn der Energieerhaltung ist also je Sekunde 697 + 617 = 1314 Ws.
Wenn jetzt beide Kugeln wärmer würden, also an Temperatur zulegen, dann müßte sich die Abstrahlleistung beider Kugeln natürlich entsprechend erhöhen, und zwar je Kugel mit der 4. Potenz. (P = T⁴ x Sigma) In meinem Verständnis wäre das eine Energievermehrung aus sich selbst. Es würde dann eine Kugel 697 W + x abstrahlen und die andere 617 W + y = 1314 + x + y Ws.
Ich meine, in Wirklichkeit führt die „Kühlung=Wärmeentzug“ durch den kühleren Körper zu einer gesunkenen Gleichgewichtstemperatur beim wärmeren und zu einem um die selbe Energie angestiegenen Gleichgewicht beim kühleren, sodaß die Gesamtenergie in Summe konstant bleibt. Dann ist x = y und 1314 – x + x = 1314.
Wie sich „Kühlung“ anfühlt, kann man ganz einfach auch selbst testen.
Man muß sich nur einmal abwechselnd in einer Hängematte ca. 30 cm über einer sommerlichen Graswiese hängen und dann 30 cm über einem Eislaufplatz. In beiden Fällen heizt der Stoffwechsel den Körper identisch „fremd“, trotzdem wird die Hautoberfläche beim Eis kühler sein als über der Wiese.
Noch direkter geht es natürlich, wenn man einen Eisbeutel auflegt, hier kommt nur zusätzlich stärkere Wärmeleitung durch Kontakt dazu.
@stefan strasser am 28. April 2024 um 7:01
Da fällt mir eine kleine Episode ein: Bekanntlich habe ich dem Dr. Schnell für seine Experimente einen Kryostaten für seinen „Himmel“ überlassen. Bei einem Kundenbesuch in seiner Nähe habe ich das Teil übergeben und ich war bei anderen Gelegenheiten auch noch mal bei Dr. Schnell.
Es war in den Zeiten des Corona-Wahns Dez. 2020. Ich hatte als „Geschäftsreisender“ ein Hotel in Berlin gefunden, das wenigstens aus dem Restaurant Essen aufs Zimmer geliefert hat, die Zimmer waren allerdings kaum beheizt. Nach Einzug habe ich sofort die Heizkörper aufgedreht, die VL-Temperatur war ziemlich hoch, sodass sich recht schnell Konvektion ausbildete. Allerdings war es trotzdem nicht sehr angenehm, weil die Wände alle völlig ausgekühlt waren, also umgekehrter „Kamineffekt“. Ergo nix mit Eiswürfelheizung, im Gegenteil, die Wände haben strahlungstechnisch meiner Hautoberfläche massig Energie („Wärme?“) entzogen.
Worauf ich hier auch noch einmal hinweisen möchte, weil das sogar die selbsternannten Strahlungskönige kaum durchgängig beherzigen: Man sollte sich an eine einheitliche, physikalisch richige Terminologie halten, sonst glaubt womöglich wirklich noch jemand, dass der Pullover von der Frau Kosch wärmt …..
Möglicherweise gäbe es bei den Disputen hier weniger „Aneinandervorbei“.
Ulrich Tengler schrieb am 29/04/2024, 16:57:15 in 373022
Das ist neben der starken nächtlichen Abkühlung bei geringer Luftfeuchtigkeit eines der klassischen Beispiele der „Strahlenkasper“, anhand dessen man den Einfluß von Wärmestrahlung im „täglichen“ Leben selbst beobachten kann. Herr Lüdecke bringt das seit ich bei Eike mitlese …
Herr Georgiev hat mir jedoch versichert, dass das alles nur Einbildung ist und die Wärmeabstrahlung der Wand keinerlein Einflusss auf Ihre Hautoberfläche hat. Ein „Strahlenkasper“ würde einfach auf den wechselseitigen Wärmeaustausch nach Clausius verweisen, der zu einem stärkeren Wärmeverlust führt, wenn die Wände kalt sind …
Herr Müller, es geht um die Wärmemengen, die ausgetauscht werden. Da ist die Strahlung weit hinten. Um auf die Inuits zurückzukommen, die Wärmeflüsse besser verstehen als Stralenkasper, sie haben ein Eisdach nicht um die Strahlung ihrer warmen Körper gen Weltall zu verhindern, der kalten Dachfläche senden sie sowieso Wärme, aber die Luft im Iglu ist wärmer aufgrund Unterbindung der Konvektion.
Bei Ihnen gibt es nur Strahlung! Versuchen Sie mal endlich, bei minus 10 draußen vor dem geschlossenen Fenster Wärme durch Strahlung abzugeben, und danach das Fenster öffnen! Was kühlt mehr? Sie dürfen sich auch in einer Ecke verstecken, um die Straße nicht anzustrahlen, Sie werden trotzdem frieren! Lernen Sie von den Inuits!
Peter Georgiev schrieb am 30/04/2024, 13:55:25 in 373178
Nein, bei mir gibt es alle drei Wärmetransfermechanismen, bei Ihnen alles ausser Strahlung.
@Marvin Müller am 30. April 2024 um 10:17
Es war irgendwie zu erwarten, dass irgendein „Strahlenkasper“ meine Schilderung als „Steilvorlage“ zu missbrauchen versucht.
Der Herr Georgiev hat es ja schon auf den Punkt gebracht: Es kommt letztlich auf die Energiemengen an, die die einzelnen „Wege“ zum Gesamttransport beitragen. Da schneidet ein Heizkörper (800 x 600 mm) „strahlenkasperisch“ mit vielleicht 65°C gegenüber 6 Umfassungsflächen mit 12°C gegenüber der Konvektion und Leitung ziemlich schlecht ab. Können Sie ja mal spasseshalber nachrechnen …..
Ulrich Tengler schrieb am 30/04/2024, 16:36:47 in 373211
Da hat er heute vorsichtiger formuliert. Vor ein paar Monaten konnte man lesen, was ich angedeutet hatte:
Sie können von ihm auch lernen, dass Fensterglas Wärmestrahlung ungestört durchläßt: „Und ich weiß nicht, welches Glas sie haben, bei mir gehen alle (Wärme-)Strahlen durch. “
Da besteht übereinstimung. Und da gibt es welche, die Rechnen und die anderen reden über Innuit und Homo Erectus und behaupten, Dinge wie Beschichtungen bei Thermoskannen dienen nur der Profitmaximierung und hätten keinen Einfluss auf die Temperatur des Inhaltes …
Herr Müller, über Gewinnmaximierung können Sie mit einem Profi nicht mithalten, alles, was verkauft wird tut man zu Gewinnmaximierung und sonst nichts. Über Kannen: hatte mal aus dem Babyladen (zu Nahrung zubereiten) da war das Wasser nach 6 Stunden unverändert heiß, da stimmte alles incl. Beschichtung. Die meisten Kaffeekannen werden direkt an der Maschine gefüllt und konstruktionsbedingt geht so viel Wärme durch den Verschluss verloren, dass man sich die Beschichtung sparen könnte, die ist dann eher zu Marketinggründe, macht den Kohl nicht mehr fett.
Wärmeverlust des menschlichen Körpers bringt unangenehmes Gefühl, durch Konvektion und Leitung Unterkühlung bis zum Tod! Punkt! Das verstehen die Inuits besser als Sie, da können Sie rechnen wie Sie wollen. Konvektion und Leitung berechnen Sie ohnehin nicht, sondern ignorieren Sie als Strahlenakrobat!
Mein IR Panel wärmt aber ganz gut, auch Inuits. Sie würden uns wahrscheinlich als Strahlenmagier bezeichnen, würden sie nicht bereits heute ein hervorragendes Bildungswesen genießen.
@Kwass, eine IR Lampe mit konzentrieren Strahl an einer bestimmten Stelle wärmt überwiegend durch Strahlung. Ihr IR Panel erwärmt die Luft und bringt sie zum zirkulieren, d.h. das Zimmer wird größtenteils durch Leitung und Konvektion geheizt, Strahlung auch aber weniger.
Typische Reduzierung der Betrachtung der Prozesse auf Strahlung, daher „Strahlenkaperei“.
Sie haben offensichtlich keine Erfahrung mit so einem Panel. Sonst wüssten sSe, dass Sie direkt nach dem Einschalten die Wärmestrahlung auf Ihrer Haut können, unmittelbar und auch in einem Abstand von einigen Metern. Das können Sie gerne mal draussen im Winter ausprobieren, um den Wärmeeffekt durch Konvektion auszuschliessen. Besser immer bei der Wahrheit bleiben, sonst ist man heutzutage schnell entlarvt.
Herr Roth, meine Antwort ist leider in den Tiefen des Internets verschwunden, diesmal ganz kurz:
Richtig ist, nur Absorption ist Energieaufname, und ob und wieviel von der Abstrahlung absorbiert wird, haben wir unterschiedliche Auffassungen.
Zum Beispiel:
Sind im Zimmer beide Kugeln, verdoppelt sich praktisch die Energiezufuhr im Zimmer, da nicht eine, sondern 2 Kugeln erwärmt werden. Die Temperatur der Zimmerluft erhöht sich und das Gleichgewicht stellt sich auf einem höheren Niveau ein, vordergründig durch Leitung und Konvektion.
Um die Betrachtung auf Strahlung zu reduzieren, müssen Sie das Ganze in Vakuum durchführen, also technisch kaum machbar. Gedanklich würde ich behaupten, die Kugeln heizen die Wand, um konstant bei 20 Grad zu halten muss man die Wand kühlen. Also die Energie, die den Kugeln zugeführt wird, wird von der Wand abgeführt, Temperaturen ändern sich nicht!
Thermodynamische Energiebilanzen!
Wie ich Hrn. Roth verstehe, behauptet er doch:
„Ich sage immer nur, dass ein Körper, wenn er von einer bestimmten, konstanten Energiequelle auf eine bestimmte Gleichgewichtstemperatur aufgeheizt wird und dann bei sonst unveränderten Randbedingungen zusätzlich von einem anderen Strahler, egal mit welch geringer Leistung, angestrahlt wird (und er zumindest einen Teil dieser Strahlung absorbiert), dass er sich dann erwärmt.“
Man könnte sich also folgendes Gedankenexperiment vorstellen: in einem hintergrundstrahlungsfreien Raum befindet sich eine Kugel, die durch eine interne Batterie durch konstante Leistung z. B. auf eine Gleichgewichtstemperatur von 340 K geheizt wird. Das bedeutet, bei 340 K wird durch Strahlung exakt so viel Leistung pro Zeit abgestrahlt, wie durch die Batterie innerhalb erzeugt wird (idealisiert ca. 758 W bei einem Quadratmeter Oberfläche). Nun stelle ich mir eine zweite Kugel vor, die nach der selben Bauweise eine Gleichgewichtstemperatur von z. B. 300 K hat (ca. 460 W/qm). Und nun positioniere ich diese beiden Kugeln nebeneinander.
Es strahlt also die wärmere Kugel die kühlere an und umgekehrt, strahlt die kühlere die wärmere an. Nach der Theorie von Hrn. Roth müßten sich also beide Kugeln beginnen zu erwärmen, weil jede nun ja zuvor nicht vorhandene Strahlungsleistung = Heizleistung empfängt. Wenn sich beide nun erwärmen, steigt dadurch die Intensität beider abgegebenen Strahlungen an, was zu einem sich selbst antreibenden Verstärkungseffekt führen müßte, der ununterbrochen zusätzliche neue Heizleistung generiert.
Ist es das, was Hr. Roth meint? Oder ist das Prinzip des 2. HS in seiner nachträglich in Klammer zugefügten Ergänzung „(und er zumindest einen Teil dieser Strahlung absorbiert)“ enthalten, wodurch seine zuvorige Grundbehauptung wieder außer Kraft gesetzt wird wird?
Herr Strasser, es ist eine Tatsache dass es in der unteren Atmosphäre eine Hin- und Herstrahlung gibt. Die solare Einstrahlung (im vereinfachten Strahlungsmodell 239 W/m² im Mittel) wird vom Boden absorbiert und als IR re-emittiert, zum Großteil in der Atmosphäre absorbiert, und davon kommen 38,8% zurück. Der „Verstärkungsfaktor“ für die Bodenstrahlung, die anfangs solar ohne Gegenstrahlung nur -18 Grad ergibt, entsteht durch eine schnell konvergierende geometrische Reihe und beträgt 1/(1-0,388)=1,634 womit es dann 390 W/m² und +15 Grad werden.
Hallo Herr Strasser,
In dem Satz von Herr Roth
“ Der Körper absorbiert dann auf jeden Fall zumindest einen Teil der ihn treffenden Strahlung, auch dann, wenn die Temperatur des aussendenden Körpers niedriger ist als seine eigene “
ist das ganze Dilemma der Strahlenakrobaten versteckt. Die ganze hin und her Strahlerei ist bedeutungslos, die Energieaufnahme ist ausschließlich die Absorption und diese ist nicht berechenbar. Das ein Teil der Strahlung des kälteren vom wärmeren absorbiert wird, behauptet zwar Herr Roth, ich bezweifle es. Glauben Sie, dass die Sonne Strahlung der Erde absorbiert? Ich nicht!
Was ich tausend mal gesehen habe ist für mich wichtiger als Strahlenformeln: Unter der heißen Sommersonne erhitzt sich der Sand am Strand vormittags sehr schnell, absorbiert also anständig, am Mittag ist dann Schluss, Finito! Da kann die Sonne Strahlen senden so viel sie will, es wird nicht mehr absorbiert, obwohl sie am höchsten steht. Es ist die Endtemperatur, die erreicht werden kann. Damit weiter absorbiert wird, muss die Sonne intensiver strahlen, und das tut sie nicht. Herr Roth darf behaupten, der Sand absorbiert 1 (oder eine Mio) Joule und strahlt diesen (diese) gleich wieder ab, ich behaupte, das ist Blödsinn, es wird 0 absorbiert und ab eine bestimmte Temperatur verhält sich der Sand wie ein Spiegel, alle Strahlen die ankommen, werden zurückgestrahlt. Lässt die Sonne abends nach, strahlt der Sand mehr ab und kühlt sich ab. Würde die Aussage von Herrn Roth stimmen, dann dürfte es kein langes „Temperaturplateau“ geben sondern parallel zum Sonnenstand immer hoch und runter. Damit wären wir bei ihrem Versuch mit den beiden Kugeln.
Das gibt auch der 2.HS vor, wie ich ihn im Studium eingehämmert bekam. Das, was Clausius für Wärmeenergie formuliert hat, und hier ständig hoch und runter gebetet wird, gilt für jede Energieform. Ansonsten würde ein Stein nicht runterfallen, sondern in der Luft stehen bleiben. Zur Bewegung braucht man Energie, Kraft allein reicht nicht. Die potentielle Energie des Steins in der Luft fließt unaufhaltsam vom oberen zum unteren Niveau. Und die Sonnenenergie fließt in den Sand (wird absorbiert), bis ein Niveau erreicht wird, dass nicht mehr überschritten werden kann. Bei reine potentielle oder Wärmeenergie ist das Maß des Niveaus die Höhe bzw. die Temperatur, das lässt sich gut vergleichen. Bei der Umwandlung der massenlose Strahlung in Wärme ist ein Vergleich von Mengen und Niveau kaum möglich, mir zumindest unbekannt.
Aber nach meinen Beobachtungen und Logik wirkt der 2.HS genau so bei der Strahlenabsorption. Man muss nur die hin und her Strahlerei ignorieren und sich auf das Wesentliche konzentrieren: Welche Energie bleibt!
Die ganzen Zahlen der Strahlenakrobaten von Leistung pro m2 sind wertlos, da ein Vergleich zu absorbierte Energie fehlt. Interessiert diese Fraktion aber nicht. Allerdings verkommt EIKE immer mehr zum Starhlendebatierklub ohne Sinn. Und die Zensur nimmt langsam lächerliche Forman an!
Elektromagnetische Strahlung besteht aus Energiequanten. In der Quantenphysik kommt man mit Newton aber nicht weit. Bereits R. Feynman erklärte:
„Wer glaubt, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden.“
Der 1. HS, auf den sich Roth immer beruft, erfordert in Wahrheit den 2. HS, weil andernfalls Energie aus dem Nichts entstehen könnte, siehe mein Beispiel von zuvor. Alle, die hier Perpetuum Mobiles für möglich halten, dürften ein Oxymoronverständnis der Thermodynamik vertreten …
Hr. Roth scheint zu meinen, wenn ein wärmerer Körper (im Gleichgewicht) Strahlung eines kühleren Körper nicht absorbiert, ist der 1. HS verletzt …
Hier noch ein Nachschlag für alle ewig-gestrigen „Gegenstrahlungs-Treibhauseffekt-Gläubigen“ 😉
Ich sehe ja ein, dass jedes noch so rationale Argument bei diesen Leuten abprallt. Selbstverständlich werden sie meine intellektuelle Kapazität nicht anerkennen. Sie ignorieren auch hartneckig die Tatsache, dass der IPCC den THE eben NICHT MEHR mit „Gegenstrahlung“ definiert. Ganz zu schweigen von der Möglichkeit, dass sie aus eigener Geisteskraft das eigentlich Offensichtliche verstehen. Ja..
Vielleicht aber, auch wenn ich da inzwischen wenig Hoffnung hege, könnten sie ganz einfach auf Richard Lindzen vertrauen..
https://www.youtube.com/watch?v=dBUNY8LPV_0&t=430s
@Schaffer
Bisher hat keiner der Alternativ-Physiker meine Frage beantwortet:
Wird wohl auch nichts zu kommen. Und was ist Ihre Alternativ-Erklärung? Tagerdemodell von Weber, Druckmodell der Venus, Erdwärmemodell? Wäre auch mal schön, wenn es da mal eine einheitliche Alternativ-Theorie geben würde.
Tja, da ich kein „Alternativ-Physiker“ bin, kann ich das aus der Sicht eines solchen auch nicht beantworten. Ich würde sagen ich stimme zu 90% mit der „Konsenswissenschaft“ überein und bin dieser daher fachlich weit näher, als all den „Alternativ-Physikern“ hier und anderswo. Was die „kritische Seite“ (bzw. „Klimaleugner“) auszeichnet, ist die emotionale Ablehnung der Konsenswissenschaft, und die intellektuelle Unfähigkeit sie zu widerlegen. Meist lauft das nach dem Schema, dass eine Detailfrage untersucht wird, das aber fehlerhaft, und weil das Ergebnis dann natürlich ein anderes ist, hätte man „die Wissenschaft“ widerlegt. Die Vorstellung, dass man einfach nur zu blöd war und über die eigenen Füße gestolpert ist, ist für unsere „Alternativ-Physiker“ gänzlich abwegig.
Das macht dann natürlich den Eindruck, als gäbe es an der „Konsenswissenschaft“ nichts auszusetzen. Wenn die Leute die es am meisten wollen es nicht vermögen sie zu widerlegen, dann wird sie wohl korrekt sein. Das Problem ist nur, Wollen ist hier nicht das Kriterium, sondern Können.
Mich haben zu Beginn ja auch nur ein paar wenige Detailfragen interessiert, wo ich vermutete, dass die „Konsenswissenschaft“ unrecht haben dürfte. Oft ist das aber schwierig zu beurteilen, weil das was kommuniziert wird meist nicht der tatsächlichen Wissenschaft entspricht. Man muss das immer mit einem gewissen kritischen Wohlwollen betrachten. Nur weil ein Herr Lesch, oder ein Al Gore Blödsinn redet, bedeutet das nicht, dass die gesamte Wissenschaft falsch läge.
Jedenfalls war für mich die Motivation nicht das unbedingte Wollen, sondern das Wissen um mein Können. Ich kann die Wissenschaft kritisch hinterfragen, im Gegensatz zu unseren „Alternativ-Physikern“. Und wenn ich es nicht tue, dann macht es niemand, einfach weil es niemand kann.
Jedenfalls hat sich gezeigt, dass die Al Gores nur die Spitze des Eisbergs sind. Extreme Inkompetenz reicht bis in die höchsten Spitzen der „Klimawissenschaft“. Da wird in vielen Details gepfuscht und hingebogen. Die Zahl der schweren Fehler ist schockierend. Manchmal wird sogar in die falsche Richtung „geirrt“ und damit die Klimasensitivität schwer unterschätzt. Das wirkt allerdings nur auf den ersten Blick so, in der Gesamtschau falsifizieren solche Fehler denn vielmehr das Gesamtkonstrukt. Und es sind eben diese 10% die den entscheidenden Unterschied machen.
Hier nochmal der Videolink zum Experiment zum Treibhauseffekt.
https://youtu.be/o0JqtVi1rzY?feature=shared
Es wurde nachgewiesen, das CO2, N2O und CH4 IR Strahlung absorbieren und reimmitieren.
Die Kupferplatte wird nie waermer als die Umgebung.
Normale Luft verhaelt sich wie Argon.
Also keine Erwaermung ueber die bestehende Temperatur und Luft verhalet sic neutral?
Das sind sicherlich keine Beweise dafuer das sich Strahlungstaerken addieren lassen oder das es einen waermenden Treibhauseffekt gibt.
Für SIE nicht… Der Mehrheit, die dazu noch den Energieerhaltungssatz kennt, reicht das völlig aus Herr Schulz.
Was genau reicht für sie?
Ich habe ungefähr von der Zusammenfassung von der Arbeit zitiert.
Haben sie was nicht verstanden?
Was konkret soll bei dem Experiment der THE sein?
Der Versuch belegt wie beim Harde-Versuch den trivialen Umstand, daß CO2 einen Teil der Infrarotstrahlungsenergie von dem Eis nach oben, mit der zuvor Gleichgewicht herrschte, in sich aufnimmt und nur der Rest durchkommt. Damit wird die Energiezufuhr von unten verringert und die Fremdheizung der oberen Platte durch die Umgebung wirkt energiezuführend, die Platte erwärmt sich ein wenig. Der Versuch hat mit Rückstrahlung im eigentlichen Sinn nichts zu tun. Er belegt eine geringfügige Energieaufnahme durch das CO2, was bei einem infrarotsensitiven Gas so sein muß. Der Versuch belegt somit den 1. HS hinsichtlich Energieerhaltung. Weil Argon wie Luft keine Strahlungsenergie aufnehmen kann, verläuft der Argonversuch ident mit Luft.
Nebenbei erzeugt der Versuch natürlich keine zusätzliche Wärme, wie sie der THE behauptet, wenn dort von +33°C absolut gesprochen wird!
Das Video belegt aber nebenbei schön, welchen Unsinn obergescheite „Experten“ dazu abgeben, um sich selbst in „himmlische Wissenssphären“ zu heben …
Herr Müller, Ihr Kommentar vom 23.4.16:19 bedarf einer Klärung. Der antike Clausius hat 1887 in der Tat beheizte Körper vergessen. Wenn ein kälterer Körper dem wärmeren Körper Wärme zustrahlt, die dieser auch aufnimmt, der kältere Körper aber dennoch auf Kosten des wärmeren einen Zuwachs an Wärme erfährt – kühlt sich ja der wärmere ab. Clausius hat also nur einen warmen unbeheizten (!) und einen kälteren Körper betrachtet. Den Fall eines beheizten Körpers, welcher dabei seine Temperatur erhöht, hat er nicht betrachtet. Und diesen gibt es in der Thermodynamik bis heute nicht, weshalb ja Wärme- und Strahlungsdämmung dort garnicht vorkommen (!) und der unnötige Streit um den THE und den 2.HS kein Ende nimmt. Damals hatte auch Prof. Gerlich wegen des 2.HS bestritten dass sich die Sonne theoretisch etwas erwärmt wenn ein Teil ihrer Abstrahlung zurückgeworfen wird (z.B. durch einen großen Spiegel oder durch die IR-Gegenstrahlung der Erde) – ebenso wenn sie z.B. durch einen starken Scheinwerfer angestrahlt wird, dessen Strahlungsquelle eine geringere Temperatur hat. Dass er dabei sowohl den Energieerhaltungssatz als auch S-B aushebelt, war ihm nicht aufgefallen.
Hätten Sie Ahnung von Physik, würde Ihnen auffallen, daß eine „Fremdheizung“ natürlich eine zusätzliche Energiequelle darstellt, die in eine über alles Energiebilanz miteinzubeziehen ist.
Es ist trivial, daß ein fremdbeheizter Körper seine Temperatur abhängig von der Kühlleistung variiert. Das führte auch Hr. Harde mit seinem kürzlichen Versuch vor!
Hierher gehört auch der berühmte Pullover, der die Hauttemperatur dann erhöht, wenn er angezogen ist. Nur erhöht die Temperatur natürlich nicht der Pullover, sondern die „Fremdheizung“ names Stoffwechsel.
stefan strasser schrieb am 24/04/2024, 09:25:09 in 372232
Bei der Erde ist die Sonne diese „Fremdheizung“. Warum fällt es Ihnen dann so schwer sich zu erklären, wie sich denn an der Erdoberfläche eine höhere Temperatur einstellen kann, wenn Änderungen in der Atmosphäre die Kühlleistung ändern? Wo sehen Sie da Unterschiede zu dem,w as Sie als trivial bezeichnen?
Welche Aenderung meinen sie? Ist das eine einmalige Aenderung? Ist es eine bleibende Aenderung? Muss es dann nicht staendig waermer werden? Wie stellt sich das neue Gleichgewicht ein, das keine verringerte Kuehleistung hat? Wie sie wissen ist die Kuehleistung im Gleichgewicht gleich der Heizleistung. Aendert sich die Heizleistung nicht, wie soll sich ein neues Gleichgewicht einstellen, wo wieder Kuehleistung gleich der Heizleistung ist?
Ist das ein labiles Gleichgewicht, das durch kleine Stoerungen jeden moeglichen Wert annehmen kann? Ist das Gleichgewicht nicht eigentlich ein stabiles? Welche Bedingungen bestimmen das Gleichgewicht?
Wie sie sehen, hat wirft ihr kleiner Einwurf viele Fragen auf. Sind sie bereit diese zu beantworten?
Werner Schulz schrieb am 24/04/2024, 21:07:30 in 372350
Diese Fragen wurden alle schon hier diskutiert. Die Frage ist also eher, sind Sie irgendwann mal bereit, die Antworten auch wahrzunehmen? Sagen Sie Bescheid, wenn es soweit ist.
Wenn sie eine Antwort hätten, würden sie sie nicht wiederholen?
Wie wird denn ein Gleichgewicht bezeichnet, das sich bei verschiedenen Temperaturen einstellen kann?
Welche Bedingungen sind denn ausschlaggebend?
Wenn der Kühlfluss von der Oberfläche geringer wird, muss dann nicht der Kühlfluss von der Atmosphäre ansteigen? Wo haben sie das erklärt?
Ich habe noch nie behauptet, daß eine Erde ohne Wasser und ohne Atmosphäre eine identische Temperaturverteilung hätte, wie eine mit Wasser und mit Atmosphäre!
Ich vertrete nur zwei Fakten:
Erstens ist die Modellvorstellung, die zu -18°C ohne Treibhausgase führt, falsch! Und
Zweitens, 0,04% CO2 verändern an der thermodynamischen Funktion der Atmosphäre im Mittel über 24 Stunden nichts gegenüber 0 % CO2!
stefan strasser schrieb am 25/04/2024, 07:57:07 in 372398
Das sind kiene Fakten, das sind Behauptungen, speziell die zweite. Und Sie weichen wie immer aus, wenn es darum geht, doch mal was zu belegen, zu zeigen, zu erklären.
Sie sehen in Happers Veröffentlichung/Vortrag, dass eine Veränderung des CO2-Gehaltes die Kühlleistung verringert. Wie kommen Sie dann auf den zweiten „Fakt“?
Und wie sieht es mit Ihrer eigenen Rechnung zur Temperatur ohne Atmosphäre aus? Haben Sie die mal zu Ende geführt oder mögen Sie immer noch nicht, was da rauskommen wird?
Herr Strasser, toll dass sie als Gärtner S-B für ungültig erklären. Im Mittel werden doch von der Erdoberfläche (ohne Gegenstrahlung) die solaren 240 W/m² abgestrahlt, und aus S=Sigma•T^4 ergibt sich damit T zu 255 K oder -18 Grad. Und 0,04% CO2 hält nachweislich im Mittel etwa 37 W/m² an Abstrahlung (Satellitentrichter) zurück, die am Boden als gemessene zusätzliche Gegenstrahlung erscheinen. Mit ∆S/S/4•T ergibt das CO2 am Boden einen Anteil von +6,8 Grad. Tatsache ist dass schon Dunning und Kruger erkannt haben dass fachlich inkompetente Menschen dazu neigen, von Ihrem Besserwissen besonders überzeugt zu sein.
Herr Strasser, hätten Sie Ahnung von Physik, würde Ihnen auffallen, daß Sie z.B. eine „Fremdheizung“ der Sonne mit „kälterer“ IR-Gegenstrahlung von der Erde (also einen THE) natürlich als zusätzliche Energiequelle wegen des 2.HS immer ABGELEHNT haben. Ferner weise ich darauf hin dass Gegenstrahlung KEINE zusätzliche Energiequelle ist und die Erwärmung nur durch „Strahlungsdämmung“ (also verminderte Kühlung) erzeugt wird.
Herr Dietze, entweder druecken sie sich nur sehr ungleucklich aus oder sie denken wirklich, das die Thermodynamik einen Ofen und Isolierung nicht beschreiben kann.
Herr Schulz, dass ein (leistungs)beheizter Kõrper seine Temperatur durch Isolation oder Absorption von zusätzlicher Strahlungsenergie aus einer kälteren Quelle erhöht (weil er diese im Gleichgewicht auch zusätzlich wieder abstrahlen muss), wird in der Thermodynamik NICHT behandelt. Deshalb ja auch der endlose Streit um den THE und den 2.HS. Ich habe z.B. ein Hochschultutorium der Thermodynamik. Wärmedämmung und THE kommen darin garnicht vor, und genau das ist es woran Clausius nicht gedacht hat. Wärme fliesst ja trivialerweise nur von warm nach kalt. Mein Experiment mit dem Metallstab hat aber bewiesen dass auch ein kälterer Körper die Ursache für eine Temperaturerhöhung sein kann, soweit er die Kühlung verringert.
Die Kuehlung ist verringert? Ist das eine staendige Einrichtung? Muss es dann nicht staendig waermer werden?
Was ist mit der Kuehlung durch Konvektion und Wasserverdunstung? Gibt es die nicht?
Welches Thermodynamiktutorial haben sie denn? Vielleicht sollten sie ein Ingenieursbuch versuchen, Waermelehre oder so was. Die Isolation ist als technische Anwendung beschrieben.
Wenn sie eine Beschreibung fuer den Treibhauseffekt nicht finden, mag es daran liegen das er mit dem Quenching nicht beschrieben werden kann.
Koennen sie thermodynamisch eine Wand aus Papier beschreiben? Haben sie gelesen wie eine Thermoskanne funktioniert?
Herr Schulz, was eine Wand aus Papier oder eine Thermoskanne mit dem 2.HS von Clausius zu tun haben soll, weiß ich nicht, da fehlt mir offenbar im Gegensatz zu Ihnen das Pseudophysikwissen. Es geht hier bei Dämmung doch um eine TEMPERATURERHÖHUNG von beheizten (!) Körpern, und genau die hat Clausius vergessen – und die wird in der Thermodynamik nicht behandelt, weshalb doch von vielen Thermodynamikern der THE bestritten wird.
Was haben sie studiert?
Sind sie sicher, sie koennen Anderen, als Gaertner, die Faehigkeit absprechen, Zusammenhaenge zu erfassen, wenn sie sich selber gegen Leute stellen die thermodnamik studiert haben?
Wenn sie die Grundsaetze der Waermelehre nicht bei einer Papierwand oder einer thermoskann anwenden koennen, sind ihre Faehigkeiten begrenzt, aber nicht die von Anderen.
Herr Schulz, wer Thermodynamik und den 2.HS von Clausius (1887) studiert hat, weiss (abgesehen von Entropie) nur dass Wärme trivial von warm nach kalt fließt und sich schließlich die Temperaturen eines (unbeheizten) warmen und kalten Körpers ausgleichen. Er kennt keine (leistungs)beheizten Körper und weiss zwar aus den Bauvorschriften dass man mit Styroporplatten den Wärmeverlust verringern muss, kennt aber nicht den erwärmenden Effekt von Wärme- und Strahlungsdämmung. Er hat schon Probleme mit einem wärmenden Wintermantel und besteitet erst recht einen THE durch „kältere“ Gegenstrahlung. Wieso glauben dann solche Leute, uns bei diesen endlosen EIKE-Diskussion ihre Pseudophysik beibringen zu müssen und dass man z.B. gegen den THE von +33 (!) Grad 50 Mal mit falscher Anwendung von S-B vorgehen muss??
Oh jeh!
Ich weiss ja nicht viel, aber ich weiss das eine Styroporplatte den Waermeverlust nicht verringert. Am Ende verlieren sie immer die Heizleistung an die Umgegbung. Die FrageA ist nur wie warm es dafuer im Haus ist. Oder B ob sie die Heizleistung fuer die gleiche Temperaturerhaltung verringern koennen.
Werner, gegen meterdicke Scheuklappen und Überzeugung, genährt durch Unwissen, kommen Sie nicht an. Lassen Sie unser Oberlehrer aller Wärmewissenschaften glauben was er will. Dass die Inuits und der Homo Erectus besser die Wärme verstanden haben, habe ich mehrfach geschrieben…
Herr Peter Georgiev,
Waehrend sie recht haben, wie ich in langen Jahren der Diskussion feststellen konnte, ist es fuer mich nur wichtig, die korrekte Position hier darzustellen, da es immer die stillen Mitleser gibt, die am Ende vielleicht mit dem falschen Verstaendnis von Thermodynamik haengenbleiben.
Das unsere Hausphysiker sich hier nicht aeussern ist ebenzo bezeichnend.
Nun, eigentlich ist was Herr Dietze sagt an sich substanzlos und wie sie sagen, steht die praktische Erfahrung der Menschen den Aussage von Herrn Dietze gegenueber (und so ungefaehr jedes Ingenieursbuch zum Thema).
Ich hoffe nur, das ich nicht mal so werde wie Herr Dietze, unwillig noch mal nachzulesen oder hinzuhoeren.
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 13:54:04 in 372604
Das kann man doch einfach prüfen. Der Wärmestrom über Wärmeleitung wird bestimmt durch
. Durch Anbringen der Styroporplattten verringern Sie die Wärmeleitfähigkeit 
und erhöhen die Dicke 
. Da sollte eigentlich für jeden erkennbar sein, dass sich bei Verringern eines Faktors und Vergrößern eines Dividenden das Ergebnis verkleinern muss.
Und dann haben Sie die Wahl: Wenn Ihnen die Temperatur
angenehm war, können Sie die Heizleistung reduzieren – sie muss nur noch den geringeren Wärmeverlust ausgleichen. Wenn 
zu kalt war, können Sie sich über die steigenden Temperaturen freuen.
Ich bin mir relativ sicher, dass mir da auch Herrn Georgievs Homo Erectus zustimmen würde, der sich ein Fell übergeworfen hat, um den Wärmverlust an die Umgebung zu reduzieren …
Was wollen sie damit sagen Herr Mueller? Das ich recht habe?
Das glaube ich ihnen nicht!
Werner Schulz schrieb am 27/04/2024, 22:13:23 in 372817
Sie schrieben: „ich weiss dass eine Styroporplatte den Waermeverlust nicht verringert.“ Warum denken Sie dann, dass Sie Recht haben? Ich habe doch gerade gezeigt, dass es einen geringeren Wärmefluss gibt, wenn die Syropor-Platte angebracht wird. Sie haben das sogar zitiert: „sie muss nur noch den geringeren Wärmeverlust ausgleichen.„…
Herr Marvin Müller,
wenn sie eine Styroporisolierung einbringen, dann verringern sie die Heizleistung, aber nicht die Styroporplatte.
Die Heizleistung geht durch die Isolierung durch. Die technische/thermodynamische Bedingung ist Q=konst.
Sie wissen was das heißt?
Werner Schulz schrieb am 28/04/2024, 16:10:26 in 372882
Es ging um die Aussage: “ ich [Werner Schulz] weiss das eine Styroporplatte den Waermeverlust nicht verringert.“ Niemand hat behauptet, dass die Styroporplatte die Heizleistung verringert. Das würde der Mensch oder ein Thermostat tun, wenn sich durch Anbringen der Styroporplatte der Wärmestrom durch die Wand und damit der Wärmevrlust verringert …
Das Werner Schulzsche Gesetz des konstanten Wärmestroms ist nur ein fiktives Gesetz. Ich hatte oben anhand der Gleichung, die den Wärmestrom beschreibt, gezeigt, dass der nicht kosntant sein kann.
Dass Sie keine Ahnung von Thermodynamik haben? Oder thermodynamische Gesetze erfinden?
Marvin Müller am 28. April 2024 um 0:24
Marvin Müller am 29. April 2024 um 10:38
Sie muessen sich entscheiden!
Sie sagen weiter:
Also der Mensch oder ther Thermostat verringert den Wärmestrom? Also doch nicht die Styroporplatte?
Es ist auch kein Gesetz sondern eine Bedingung fuer ein Gleichgewicht. Wenn sich der Waermestrom aendert, besteht ein Ungleichgewicht. Aendert sich der Waermestrom an der Isolierung staendig oder ist er im Gleichgewicht immer genau so gross wie der von der Heizung kommende?
Haben sie schon mal eine Isolierung gerechnet?
Sagt der, der eine Bedingung nicht von einem Gesetz unterscheiden moechte? Bitte machen sie weiter!
Werner Schulz schrieb am 29/04/2024, 22:28:44 in 373067
Da Heizleistung und Wärmestrom verschiedene Dinge sind, muss ich mich da nicht entscheiden. Über die eine wird Energie zugeführt, übder den anderen fliesst Energie ab. Ich kann nichts dafür, dass Sie die nicht auseinanderhalten können.
Nein, wie im Text klar steht, verringert die Styroporplatte den Wärmestrom und der Mensch/ein Termosstat die Heizleistung. Lernen Sie lesen und verstehen …
Eine Bedingung, die Sie in jeder Möglichen Situation anbringen, und die daher wie ein Gesetz wirkt, das eingehalten werden müßte. In dem Kontext der Styroporplatte geht es aber nicht um ein energetisches Gleichgewicht bei einer konstanten Energiezufuhr, sondern darum, eine bestimmte Innentemperatur mit möglichst wenig Energiezufuhr zu erhalten. Da ist also nicht der Wärmestrom konstant, sondern die Innentemperatur
und das Anbringen der Styroporplatte verringert den abfliessenden Wärmestrom …
Nein der Fluss der Waerme kann nicht verhindert werden. Der Waermestrom geht durch die Isolierung durch. Mit Q=konst. werden nun mal Isolierungen im Gleichgewicht berechnet. Haben sie aber noch nicht gemacht.
Werner Schulz schrieb am 30/04/2024, 17:54:29 in 373232
Von „verhindern“ war keine Rede. Er geht natürlich weiterhin durch die Isolierung durch, nur der Betrag verringert sich. Der Wärmestrom wird durch ein physikalisches Gesetz geschrieben, das ich oben nochmal gezeigt habe. Die physikalische Gesetz sagt, dass eine Vergrößereung der Dicke oder verkleinerung der Wärmeleitfähigkeit zu einer Verringerung des Wärmestroms führt, wenn die anderen Größen gleich bleiben.
Habe ich weiter oben anklingen lassen. Sie betrachten nicht den Wärmestrom allein, sondern eine komplexere Situation, in der sie eine konstante Energiezufuhr annehmen und ein System im Gleichgewicht. Sie kombinieren also mehrere Dinge, Energiezufuhr, Energieabfuhr, Annahme eines Gleichgewichtes. In dem Moment, in dem Sie die Styroporplatte anbringen, stören Sie aber das Gleichgewicht und es muss sich erst wieder ein neues einstellen, in dem Energiezufluss und -abfluss wieder gleich sind. Wie würde das geschehen, wenn Ihre Annahme stimmen würde, dass der Wärmestrom durch die Wand nicht reduizert wird? Warum steigt
?
Ich wiederhole noch mal: in der Thermodynamik macht man für ein Gleichgewicht die Annahme das Q=konstant ist.
Herr Müller,
der Betrag ist im Gleichgewicht immer der gleiche. Q= Konstant.
Wenn sie von einem Ungleichgewicht ausgehen wollen, bitte schön, das herrscht natürlich jeden Tag fast überall auf der Welt, weil es nun mal Tag und Nacht gibt.
Ist das bei KT beschrieben? Nein, ist es nicht. KT beschreibt ein Gleichgewicht.
Wenn sie die Heizung anlassen und es wird draussen wärmer, was passiert und warum?
Haben sie schon mal eine Isolierung gerechnet?
Werner Schulz schrieb am 02/05/2024, 21:38:09 in 373521
das habe ich in meinem Kommentar beschrieben. Haben Sie wieder nach dem ersten Satz aufgehört?
Ich will das nicht, das ist eine Konsequenz des physikalischen Gesetzes, das den Wärmestrom über Wärmeleitung beschreibt. Ich habe bisher noch nichts von ihnen gelesen, das dem widersprechen würde. Sie wollen einfach nur die Gleichgewichtssituation bei einer konstanten Energiezufuhr betrachten und ignorieren alles andere.
Die erste Veröffentlichung zum Budget beschreibt ein Gleichgewicht, die zweite nicht. Aber was hat das mit dem hinzufügen einer Styroporplatte bei einer Wand zu tun?
Auch das kann man leicht aus dem von mir zitierten Gesetz ableiten. Wenn
steigt, sinkt der Wärmefluss genau wie bei einer Vergrößerung der Dicke oder Verringerung der Wärmeleitfähigkeit. Halten Sie das für ein schwieriges Thema? Damit beschäftigen sich Gymnasiasten der 6. Klassen …
@Peter Dietze am 24. April 2024 um 14:47
Ich wollte das schon öfter dazu schreiben:
Mit Verlaub, Herr Dietze, dieses „Experiment“ nebst Ihren „Schlußfolgerungen“ sind für mich das „Dämlichste“, was mir je im Rahmen des sog. „THE“ begegnet ist ……, sorry ….
Dietze, lassen Sie mal den alten Clausius in Frieden ruhen. Was immer er exakt gesagt hat, der 2.HS bezieht sich nicht nur auf Wärme, sondern allgemein auf Energie, die immer und unaufhaltsam vom höheren zu niedrigeren Niveau fließt. Wie die Wärme von warm nach kalt, so auch das Wasser von oben nach unten und nie umgedreht. Ich kenne die Gesetze der Erdanziehung, Sie aber offensichtlich weniger die Gesetze der potentielle Energie in Verbindung mit dem 2.HS.
Bei massenlosen Energietransport ist es schwerer zu erkennen, aber trifft auch zu. Sicher, eine kalter und ein warmer Köper strahlen sich gegenseitig an, der wärmerer strahlt mehr. Soweit alle einig. Das Entscheidende ist, inwieweit erwärmen die Strahlen den jeweils anderen Körper? Daran hakt die ganze Strahlendiskussion von vorn bis hinten, immer wird über Strahlen geschrieben, niemand kann angeben, wie viel Energie in Joule der kalte und der warme Körper jeweils aufnehmen. Es ist nur absolut sicher, der kalte Körper nimmt mehr Energie auf, also wird er vom warmen durch Strahlung (u.A.) erwärmt und niemals umgedreht. Somit stimmt der 2.HS wieder.
Und alle Versuche mit geheizten Körper in verschiedenen Umgebungen um dem HS ein Schnippchen zu schlagen, sind sinnlos.
Herr Georgiev und alle Gleichgesinnten:
ein jeder Körper wird immer durch alle Energiezufuhren zu ihn erwärmt und durch alle Energieabfuhren von ihm gekühlt. Ob er sich dabei erwärmt oder abkühlt, hängt davon ab, welche Summe jeweils größer ist. Sind beide Summen gleich, herrscht Gleichgewicht und die Temperatur bleibt konstant. Kommt dann noch eine weitere Energiezufuhr hinzu, erwärmt sich der Körper, auch wenn diese Energiezufuhr durch Strahlung von einem kälteren Körper kommt. Das schlägt dem 2. HS kein Schnippchen, sondern ist voll verträglich mit ihm.
Ein Koerper wird nicht waermer wenn mehr Energie zugefuehrt wird, sondern wenn mehr Waerme zugefuehrt wird.
Beispiel.
Ein Koerper ist 15 Grad C warm. Sie fuehren 100o Joule zu und fuehren 1000 Joule ab sie koennen aber auch 500 Joule zufuehren und 500 Joule abfuehren und ja das pro m2 und Sekunde.
Bei beiden Koerpern fuhren sie unterschiedliche Mengen Energie zu, aber beide haben keinen Waermegewinn.
Demnach muss ihre Aussage falsch sein.
Herr Schulz, bei Zu- und Abfuhr von 1000 Joule kein Wärmegewinn?? Im Gegensatz zu Herrn Roth ignorieren Sie S-B und das Strahlungsgleichgewicht für W/m². Es gilt S+∆S=Sigma•(T+∆T)^4. Und auch Herr Georgiev outet sich mit der absurden Aussage „Die Energiemenge, die ein Körper durch Strahlung abbekommt, ist völlig bedeutungslos“. Strahlungsenergie wird bekanntlich bei Absorption in Wärme umgewandelt.
War bisher so! Hat sich was geaendert?
Wenn wir das mit 1000 Euro machen, sind sie sicher das sie gewinnen koennen?
Warnung, wenn sie das Spiel mit dem Staat spielen verlieren sie auf jeden Fall!
Das ist, als wenn sie 1000 Euro an die Atmosphaere abgeben und 1000 Euro von der Atmosphaere wiederbekommen, aber der Staat ihnen Konvektiv in die Tasche greift und jedesmal 800 Euro rausnimmt und 200 Euro in die Wasseraktien gehen, per SB Gesetzt. SB steht fuer Selbsbedienung! Aber der Staat sagt, das ist Staatlich Bedingt!
Herr Roth, ein Körper wird, abgesehen von Wärmeleitung, über Strahlung nur von der Strahlungsenergiemenge erwärmt, die er absorbiert. Die Energiemenge, die ein Körper durch Strahlung abbekommt, ist völlig bedeutungslos. Bei den ganzen Strahlungsdikussionen hier wird dieser Fakt völlig ignoriert, da es keine Allgemeinformel gibt, welche Strahlungenergie wird absorbiert und welche nicht. Farbe, Materialeigenschaften spielen eine Rolle, aber auch die Temperatur. Da kann ein kalter Körper den Warmen anstrahlen so viel er will, der Wärmere wird nicht wärmer. Und das liegt nicht nur an der Strahlung der Gegenrichtung.
Wenn ich meine Hand mir rund 35 Grad in Richtung Wand mit 20 Grad halte, können Sie nach SB berechnen, wieviel die Hand gen Wand strahlt und umgedreht. Aber Sie können nicht im Geringsten beziffern, wieviel Energie der Hand die Wand absorbiert und umgekehrt. Ich kann Ihnen versichern, dass meine Hand keinen Millijoule von der Wand absorbiert.
Herr Georgiev, dass auch Energie nur von warm nach kalt fliesst, ist eine ergänzende Erfindung zum 2.HS von Ihnen. Strom und Strahlung transportieren Energie auch von kalt nach warm. Und ich soll den alten Clausius in Frieden ruhen lassen, obwohl das was er in seinem 2.HS vergessen hat – nämlich Wärme- und Strahlungsdämmung, welche bis heute in der Thermodynamik nicht behandelt wird – doch die Ursache für die sinnlosen und ewigen Streitereien um den THE und S-B bei EIKE seit der Gründung in 2007 sind??
@ Herrn Kowatsch: entschuldigen Sie bitte, dass ich Ihren Namen (Kovacs ist ungarisch Schmied) falsch geschrieben habe!
Hr. Roth,
mich würde interessieren, was Sie vom 2. HS halten? In Ihren Antworten weiter unten, behaupten Sie immer wieder, wenn ein Körper irgendeiner Temperatur von einem anderen Strahler angestrahlt wird, egal mit welch geringer Leistung, erwärmt er sich von selbst, weil das der 1. HS erfordert. So verstehe ich Sie zumindest.
Merken Sie eigentlich nicht, daß diese Behauptung immer dann den 2. HS negiert, wenn die Strahlung von einer Quelle mit niedererer Temperatur kommt als sie der angestrahlte Körper hat? Daher nochmals die Frage, erkennen Sie den 2. HS an und wenn ja, wie definieren Sie ihn?
Wieso sehen Sie den 1. HS verletzt, wenn sich ein „kühler angestrahlte“ Körper nicht erwärmt? Der Körper erwärmt sich genau dann nicht, wenn der Nettoenergiestrom weg von ihm geht. Und wann das der Fall ist, wird durch den 2. HS definiert.
Obwohl ich es hier schon mehrfach getan habe, zitiere ich nochmals aus dem Lehrbuch von Clausius (1887), „Die mechanische Wärmetheorie“. Clausius, der Vater des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, schrieb:
“Die Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen.”
Er fährt dann fort:
“Die hierin vorkommenden Worte „von selbst“, welche der Kürze wegen angewandt sind, bedürfen, um vollkommen verständlich zu sein, noch einer Erläuterung, welche ich in meinen Abhandlungen an verschiedenen Orten gegeben habe. Zunächst soll darin ausgedrückt sein, daß durch Leitung und Strahlung die Wärme sich nie in dem wärmeren Körper auf Kosten des kälteren noch mehr anhäufen kann. Dabei soll dasjenige, was in dieser Beziehung über die Strahlung schon früher bekannt war, auch auf solche Fälle ausgedehnt werden, wo durch Brechung oder Reflexion die Richtung der Strahlen irgend wie geändert, und dadurch eine Concentration derselben bewirkt wird.”
An späterer Stelle in seinem Lehrbuch schrieb Clausius dann noch:
“Der von mir zum Beweise des zweiten Hauptsatzes aufgestellte Grundsatz, daß die Wärme nicht von selbst (oder ohne Compensation) aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen kann, entspricht in einigen besonders einfachen Fällen des Wärmeaustausches der alltäglichen Erfahrung. Dahin gehört erstens die Wärmeleitung, welche immer in dem Sinne vor sich geht, daß die Wärme vom wärmeren Körper oder Körpertheile zum kälteren Körper oder Körpertheile strömt. Was ferner die in gewöhnlicher Weise stattfindende Wärmestrahlung anbetrifft, so ist es freilich bekannt, daß nicht nur der warme Körper dem kalten, sondern auch umgekehrt der kalte Körper dem warmen Wärme zustrahlt, aber das Gesamtresultat dieses gleichzeitig stattfindenden doppelten Wärmeaustausches besteht, wie man als erfahrungsmäßig feststehend ansehen kann, immer darin, daß der kältere Körper auf Kosten des wärmeren einen Zuwachs an Wärme erfährt.”
Hr. Roth, haben Sie damit irgend ein Verständnisproblem?
Widerlegen diese Definitionen Ihrer Meinung nach den 1. HS?
Nebenbei, der 2. HS ist sogar eine wichtige Bedingung, damit die Energieerhaltung (1. HS) überhaupt gewahrt werden kann!
Wäre es nämlich anders, (wie hier tlw. behauptet) würden sich zwei parallele Körper unterschiedlicher Ausgangstemperatur (z. B. 100°C und 10°C) gegenseitig so anstrahlen, daß beide wärmer werden, was dann eine unmögliche Energievermehrung entgegen den 1. HS wäre.
Herr Strasser,
Sie müssen schon genauer lesen: Ich habe nie gesagt: „wenn ein Körper irgendeiner Temperatur von einem anderen Strahler angestrahlt wird, egal mit welch geringer Leistung, erwärmt er sich von selbst, weil das der 1. HS erfordert.“ Die Worte „von selbst“ haben Sie dazugedichtet, ich habe sie nie gesagt. Und mit diesen Worten ist der Satz auch falsch, da haben Sie recht. Aber ohne diese Worte ist er eben richtig.
Ich sage immer nur, dass ein Körper, wenn er von einer bestimmten, konstanten Energiequelle auf eine bestimmte Gleichgewichtstemperatur aufgeheizt wird und dann bei sonst unveränderten Randbedingungen zusätzlich von einem anderen Strahler, egal mit welch geringer Leistung, angestrahlt wird (und er zumindest einen Teil dieser Strahlung absorbiert), dass er sich dann erwärmt. Deswegen erwärmt, weil die zusätzliche Energie nach dem 1. HS nicht verloren gehen kann. Das gilt nicht nur für „egal, mit welch geringer Leistung“, sondern auch für „egal, welche Temperatur der diese zusätzliche Strahlung aussendende Körper hat, wenn sie nur höher ist als die Umgebungstemperatur (weil er nur dann „zusätzlich“ strahlt).“ Bei dieser Erwärmung des Körpers wird der 2. HS gerade nicht verletzt, weil hier (wie immer!) Wärme netto überall nur von warm nach kalt übergeht. Der 2. HS regelt eben immer nur Netto-Wärmeströme. Dafür gilt er uneingeschränkt.
Natürlich erwärmt sich ein Körper nur, wenn der Nettoenergiestrom zu ihm hin geht. Aber der Nettoenergiestrom ist immer die Summe über ALLE Energieströme. Es gibt dabei sogar immer einen Teilstrom zu einem bestimmten anderen Körper, der vom ersten Körper weg geht, trotzdem kann der erste Körper sich erwärmen. Denken Sie nur an die Abstrahlung ins All, die natürlich auch von einem Körper ausgeht, der sich gerade erwärmt.
Auch Clausius bestätigt das, wenn er sagt, dass „der kalte Körper dem warmen zustrahlt“ und es nur auf das „Gesamtresultat“ ankommt.
Es hilft nichts, Clausius hat den 2. HS als „Verbot von kalt nach warm“ nur für Netto-Energieströme definiert und kleinere gegengerichtete Teilströme durch Strahlung sogar ausdrücklich zugelassen. Man muss Clausius nur aufmerksam und unvoreingenommen lesen.
Roth
Mein „von selbst“ ist in dem Sinn gemeint, wie es Clausius in seinem Text ausdrückt!
Und Ihr „erwärmen“ durch Bestrahlung geschieht offenbar auch „von selbst“, weil wie sollte es sonst geschehen?
Ihr „… (und er zumindest einen Teil dieser Strahlung absorbiert) …“ ist eine Außerkraftsetzung/Einschränkung der sonstigen Angabe, weil absorbieren tut er eben nur dann etwas, wenn die externe Temparatur höher ist als seine eigene. Und damit stimmt wieder alles.
Ohne diesen Klammerausdruck ist der Satz aber nicht allgemeingültig! Speziell eben dann nicht, wenn trotz dieser Zustrahlung der Nettoenergiestrom in die andere Richtung geht, was (abgesehen von der primären Fremdheizung, wenn sie durch Strahlung erfolgt) in passiven Systemen immer der Fall ist.
Energieerhaltung heißt nicht, daß sich Energien addieren müssen. Sie können auch getrennt voneinander existieren, nur ihre Summe muß erhalten bleiben! Stellen Sie sich einen luftleeren Raum vollkommen ohne jegliche externe Strahlung vor und darin befindet sich eine Kugel, die durch die Energie einer inneren Batterie z. B. 60°C Gleichgewichtstemperatur hätte. Und nun ordnen Sie eine zweite Kugel daneben an, die z. B. passive -20°C Anfangstemperatur hätte. Diese beiden Kugeln strahlen sich nun an, was verändert sich gegenüber zuvor?
Aber vielleicht gibt es wirklich sprachliche Mißverständnisse, wie Sie befürchten. Daher folgende Bitte: nennen Sie einen Versuch, der den strittigen Fall in Ihrem Sinn belegt und der auch meßtechnisch überprüfbar ist!
Herr Strasser,
Bitte sorgfältiger Hinschauen! Bei meinem Beispiel erwärmt sich der (erste) Körper gerade nicht „von selbst“, sondern er wird zunächst „von einer bestimmten, konstanten Energiequelle auf eine bestimmte Gleichgewichtstemperatur aufgeheizt“, und wenn er dann zusätzliche Energie bekommt, dann wird er eben wärmer, nicht „von selbst“, sondern weil er jetzt von zwei Quellen Energie erhält.
Die Zusatzbedingung, dass der Körper zumindest einen Teil der ihn treffenden Zusatzstrahlung absorbieren muss, schließt nur die (theoretischen) Grenzfälle aus, bei denen der Körper alle Strahlung reflektiert oder völlig transparent für die Strahlung ist. Diese Fälle ausgeschlossen, ist der Satz allgemeingültig. Der Körper absorbiert dann auf jeden Fall zumindest einen Teil der ihn treffenden Strahlung, auch dann, wenn die Temperatur des aussendenden Körpers niedriger ist als seine eigene. Und Absorption ist Energiezufuhr!
Energieströme zu einem Körper hin addieren sich immer! Das fordert der 1. HS.
Nehmen Sie an, dass Ihr luftleerer Raum eine Wandtemperatur von minus 50 °C hat. Wenn Sie dann eine zweite Kugel mit minus 20 °C neben die erste Kugel mit plus 60 °C anordnen, wird die erste Kugel wärmer werden! Das können Sie auch als den gewünschten Versuch nehmen.
Was Sie hier versuchen, nenne ich „Augenauswischerei“, sorry!
Gegenstrahlung unterhalb der eigenen Abstrahlung bewirkt Abkühlung. Die Abkühlgeschwindigkeit eines fremdgeheizten Körpers ist am höchsten ohne Gegenstrahlung und reduziert sich mit zunehmender Gegenstrahlung bis auf Null bei Gleichgewicht um sich dann in Erwärmung umzukehren, wenn die Gegenstrahlung stärker wird als die Abstrahlung.
Das habe ich noch nie bestritten. Eine langsamere Abkühlung ist aber keine Erwärmung! Eine Erwärmung ist nur dann möglich, wenn die Energiezufuhr durch eine Fremdheizung höher ist als der Energieverlust durch Abstrahlung, sich also die jeweilige Gesamtenergie erhöht.
Ihr Beispiel belegt aber doch das genaue Gegenteil. Sie haben zunächst ohne jegliche Gegenstrahlung eine Kugel mit +60°C Gleichgewichtstemperatur, dann fügen Sie eine hinzu mit -20°C, was die erste Kugeltemperatur sicher nicht auf über +60° anhebt (2. HS), und schließlich fügen Sie Wände mit -50°C hinzu, was die Temperatur aber auch nicht über +60°C anhebt. Wo also soll Ihre behauptete Erwärmung über die ursprünglich eingeschwungene Gleichgewichtstemperatur stattfinden? In allen drei Fällen geht der Nettoenergiestrom weg von der +60° Kugel, sie erwärmt sich also nicht.
Wenn Sie allerdings die Wände dann wieder wegnehmen (das Gegenteil von Hinzufügen), verändert sich die Temperatur wieder zurück zu dem Stand nur mit der -20° Kugel, der aber immer noch eine Abkühlung ist. Mathematisch nenne ich das vorzeichenrichtig rechnen ;-))
Es wird immer auf Stefan-Boltzmann berufen. Man sollte die Arbeit von Stefan 1879 lesen. Darin beschreibt und erklärt Stefan seine Ergebnisse: Um eine warme Kugel ist konzentrisch eine volle kältere Kugelschale angeordnet. Stefan schreibt, daß die kältere Kugelschale die wärmere Kugel anstrahlt und die wärmere Kugel die kältere Kugelschale mit größerer Intensität anstrahlt. Netto erleidet die wärmere Kugel einen Wärmeverlust.
Nichts anderes schreibt auch Clausius: Der wärmere Körper (hier die Erdoberfläche) erleidet Netto einen Energieverlust, weil eben der Nettowärmestrom von kalt nach warm geht. Clausius schreibt nur von Wärmeströmen nicht von Temperaturen. Die Erdoberfläche absorbiert nicht nur die Gegenstrahlung (siehe Stefan und Clausius), sondern auch die Solarstrahlung. Die Summe beider absorbierter Strahlungen muß die Erdoberfläche abgeben – durch Strahlung (siehe Stefan) und Konvektion. Damit aber die starke Gesamtabgabe erfolgen kann, muß die Temperatur der Erdoberfläche höher sein, als wenn sie nur die absorbierte Solarstrahlung abgeben muß.
Unter welchen Bedingungen sollte man denn diese Summe bilden koennen? Bei zwei oder mehreren Eiswuerfeln geht es nicht. Warum bei der Sonne und der Atmosphaere?
Die zugefuehrte Waerme an der Oberflaeche wird durch zwei separate Rechnungen bestimmt.
Differenz Einstrahlung Sonnen und Abstrahlung Oberflaeche
Differenz Abstrahlung Oberflaeche und Einstrahlung Atmosphaere
Wenn sie hier versuchen die Werte von KT einzusetzen, werden sie Schwierigkeiten haben, nachzuweisen, das die Sonne die Erde erwaermt und fast die einzige Waermequelle fuer die Oberflaeche ist. Fast, da noch die Erdwaerme zu beruecksichtigen ist.
Wenn sie dann richtig feststellen, das ESonne > AOberflaeche ist und AOberflaeche > EAtmosphaere, dann frage ich mich, wie sie daraus eine Positive Summe bilden wollen.
Herr Schulz,
Energiezufuhren kann man immer addieren, und Energieabfuhren ebenso!
Herr Roth,
ich habe ihnen ja auch aufgezeigt wie es gerechnet wird.
Wieviel Waerme wird denn nun der Erdoberflaeche aus der Atmosphaere zugefuehrt?
Wenn sie den Waermeverlust der Erdoberflaeche in die Atmosphaere mit dem Waermegewinn aus der Sonnenstrahlung verrechnen, wird der Betrag der Waerme, allein fuer die Strahlung berechnet, hoeher oder niedriger?
Rechen sie ein Beispiel.
Ein Tag die Sonne strahlt am Mittag mit 680 W/m2 von einem Wolkenlosen Himmel.
Die Bodentemperatur zum Mittag ist 15 Grad C.
Nehmen wir der Falschheit nach an, das der Boden wie ein Schwarzkoerper reagiert, dann strahlt er mit 396 W/m2 ab.
Der Waermegewinn ist 680 -396 = 284 Joule pro m2 und Sekunde.
Zur gleichen Zeit strahlt die Atmosphaere mit sagen wir mal 333 W/m2.
Der Waermeverlust vom Boden ist 396 – 333 = 63 Joule pro m2 und Sekunde.
In meiner Rechnung ist der mittaegliche Waermezuwachs am Boden 284 – 63 = 221 Joule pro m2 und Sekunde.
An welcher Stelle hat sich hier die Einstrahlung addiert? Bitte zeigen sie ihre Rechnung auf.
Werner Schulz schrieb am 24/04/2024, 21:34:45 in 372355
Sie sehen die Addition in Ihrer eigenen (falschen) Rechnung: 284 – 63 = (680 – 396) – (396 – 333) = 680 + 333 – 2*396 = 221. Zufliessende Energie 680 + 333 – sieht für jeden klar nach einer Addition aus. Korrekt wäre es allerdings für diesen Fall 680W/m² + 333W/m² – 396W/m² = 680W/m² – 63W/m² = 617W/m², da die Erdoberfläche nur 396W/m² abstrahlt und nicht 792W/m² …
Herr Mueller,
sie vergessen den Bezug der Flaeche.
Die Einstrahlung wirk jeweils auf die gleiche Flaeche, aber die Abstrahlung passiert von der einzelnen Flaeche.
Strahlsaerken koennen nich addier werden, sondern die Energie die uebertragen wird. Daher muessen sie die Rechnung so wie ich machen.
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 09:39:53 in 372567
Wie kommen Sie darauf? Die Angaben beziehen sich auf die identische Fläche. Es wirken auf ein und denselben Quadratmeter Oberfläche zum Zeitpunkt t (Mittag in diesem Falle) 680W/m² Sonnenstrahlung und 333W/m² langwellige Infrarotstrahlung aus der Atmosphäre ein. Zum gleichen Zeitpunkt t strahlt der gleiche Quadratmeter Oberfläche entsprechend seiner Temperatur von 15°C 396W/m² ab. Damit haben Sie als Bilanz für genau diese Fläche zum Zeitpunkt t 680W/m² + 333W/m² – 396W/m² = 680W/m² – 63W/m² = 617W/m².
Herr Mueller,
Dann rechnen sie mal mit ihrer Zahl, wie schnell sich ein Stuck Land erwaermen kann.
Sie bezifferen den Waermeeintrag mit 617 und ich mit 221 Joule pro m² und Sekunde.
Bei ihnen laeuft die Erwaermung dann 2.8 mal schneller ab als bei mir. Aber stimmt das?
Und was machen sie mit den ueberlagernden Wellenlaengen. Die Einstrahlung der Sonne hat alle Anteile der Einstrahlung der Atmosphaere schon enthalten, da kann sich nichts verdoppeln.
https://passipedia.de/grundlagen/strahlungsgesetze
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 13:30:03 in 372601
Zum einen: Auch das hatten wir schon diskutiert. Die Grafik, die Sie hier zeigen, ist die von der Sonnenoberfäche abgehende Strahlung. Wenn die bei uns ankommt, sehen die Amplituden der Kurve anders aus – sie sind aufgrund des Abstandes zur Sonne kleiner geworden. Nehmen Sie also einfach ein Bild, dass die Amplituden so zeigt, wie sie hier gemessen werden und schauen Sie sich dann die Überlappungen an …
Zum anderen: Schauen Sie mal zum Himmel. Mehr als 99% (?) dessen. was Sie sehen, ist nicht Sonne. Aus diesen Bereichen kommt langwellige Infrarotstrahlung aus der Atmosphäre, ohne sich mit den Sonnestrahlen zu überlappen. Wenn Sie also über diesen Halbraum integrieren ist eine potentielle Überlappung mit maximal 1360W/m² kaum ein Problem …
Verzeihung ich dachte sie haben die Grundlagen schon gelernt und kennen das Planchsche Strahlungspektrum.
Vielleicht erlauben sie mir eine Quelle zu benennen, die sie sicher zu schaetzen wissen.
Erlauben sie mir auch noch ein Zitat aus der Quelle, das der weitergehenden Diskusion zu gute kommt.
MFG Werner
Werner Schulz schrieb am 10/05/2024, 13:54:41 in 374727
Ja, ich kenne das. Daher habe ich Sie ja darauf hingewiesen, dass dieses Spektrum an der Oberfläche der Sonne gilt. Wenn die Sonnenstrahlung auf der Erde angekommen ist, hat sie abgenommen und beträgt nur noch etwa 1365W/m² statt
.
Oder wollen Sie ernsthaft behaupten, bei Ihnen trifft die Sonnenstrahlung mit
auf der Oberfläche auf? Wo leben Sie?
Die Kurven fur 500K und 300 K sehen sie aber schon, oder?
Werner Schulz schrieb am 11/05/2024, 09:31:07 in 374907
Ja. Aber was haben die mit der Überlagerung von Sonnenstrahlung und Strahlung aus der Atmosphäre zu tun?
Gibt es eine Überlagerung?
Also die Strahlung der Sonne enthält die gleichen Wellenlängen, wie die Strahlung aus der Atmosphäre?
Laut Planck, in der Grafik ist das so.
Werner Schulz schrieb am 11/05/2024, 19:22:51 in 375000
Ja, es gibt eine Überlagerung, aber wir hatten das doch erst kürzlich diskutiert. In dem Bereich, in dem sich die Spektren überlagern (2.5µm-70µm, 5772K), sind lediglich 3,5% der von der Sonne eingestrahlten Energie. Lassen sie sich nicht durch die logaritmische Darstellung täuschen …
Wenn es eine Ueberlagerung der Wellenlaengen von Sonnen und Atmosphärenstrahlung gibt, warum soll die Atmosphären Strahlung irgend etwas bewirken?
Das nur wenig Anteil der Energie der Sonne in diesen Wellenlängen ist, sollte sie nicht darüber hinwegtäuschen, das die Energie im Strahlungsfeld von der Sonne immer noch mehr ist als von der Atmosphäre.
So zu mindestens unter den Plankkurven abzulesen.
Werner Schulz schrieb am 12/05/2024, 18:27:38 in 375149
Wo geht die Energie der Strahlung hin? Löst sich in Luft auf?
Da irren Sie sich. Wieviel Energie ist denn Ihrer Meinung nach in diesem Bereich? Können wir uns darauf einigen, dass es Nachts 0W/m² sind? Und tagsüber zwischen 0W/m² und X W/m². Welchen Wert hat X Ihrer Meinung nach?
Sie lassen sich anscheinend immer noch durch die logarithmische Darstellung täuschen (oder postulieren absichlich falsche Dinge) …
Herr Schulz,
natürlich geht die Summenbildung auch bei zwei oder mehreren Eiswürfeln. Nehmen Sie das gerade mit Herrn Strasser diskutierte Experiment mit einer auf 60 °C aufgeheizten Kugel in einem Raum mit einer Wandtemperatur von minus 50 °C: Wenn Sie eine zweite Kugel mit minus 20 °C neben die erste Kugel bringen, wird die erste Kugel wärmer. Und wenn Sie zwei solche Kugeln mit minus 20 °C neben die erste Kugel bringen, wird die erste Kugel stärker wärmer. Und das geht selbstverständlich auch mit Eiswürfeln!
Ihre Rechnung für die zugeführte Wärme an der Oberfläche ist nicht ganz richtig: Die zugeführte Wärme ist immer die Summe aller Wärmeströme zur Oberfläche, egal, welche Wärmeströme gleichzeitig von der Oberfläche weggehen.
Was Sie mit „den Werten von KT“ meinen, weiß ich nicht.
Der Waermestrom geht immer nur in eine Richtung! Fuer die Erde ist das so: Sonne erwaert die Erde, die Erde die Atmosphaere, die Waere verlaesst die Erde durch Erd- und Atm. Abstrahlung.
Thermodynamisch fuer die Grundwaermeuebertragungsarten zwischen den Teilsystemen ist definiert, das Waerme nur von warm nach kalt geht.
Das Kugelexperiment koennen sie gerne am Mond nachvollziehen. Es gab hier mal einen Beitrag in dem das ausgerechnet wurde. Es war allerdings minimal.
Was sie zum Kugelmodel wissen muessen ist, das es ein Model ist, in dem die Waerme nur durch Strahlung uebertragen wird.
Wenn sie da etwas zwischen Weltraum und fast 0 Kelvin stellen, dann ergibt sich sicher ein Unterschied zwischen, etwas ist dazwischen und nichts ist dazwischen.
Dieser Vergleich ist vergleichbar mit einem Model ohne Atmosphaere und mit Atmosphaere. Aber um in der Atmosphaere festzustellen was los ist, koennen sie sie nicht einfach weglassen.
Da es aber Gase gibt die nicht strahlen, und da diese Gase weitere Waermeuebetragungsarten ermoeglichen ist ein Vergleich mit dem Model Nur Strahlung nicht zielfuehrend.
Daher biete ich ihnen an, ueberlegen sie sich, wie eine IR graue Atmosphaere aussieht, in der es immer noch Konvektion gibt und die alle teils auch an der Oberflaeche absorbierte Strahlung aus der Atmosphaere wieder abgeben muss.
Wie sieht diese Atmosphaere aus und welche Bedingungen bestimmen die Abstrahlung.
Noch mal, ein Model, das nur Stahlung betrachtet, wird der Situation in der Atmosphaere nicht gerecht!
„Die Summe beider absorbierter Strahlungen muß die Erdoberfläche abgeben …“
Machen Sie einmal folgendes Gedankenexperiment: stellen Sie sich einen fremdstrahlungsfreien Raum vor.
Und dann strahlen Sie z. B eine Kugel mit einer Wärmelampe an, bis sie eine Gleichgewichtstemperatur von z. B. +30°C erreicht hat. Dann ordnen Sie neben der Wärmelampe einen ähnlich großen Eiswürfel mit z. B. -10°C an, der nun eine weitere Strahlungsleistung abgibt, die die Kugel gleichzeitig und zusätzlich erreicht.
Glauben Sie tatsächlich, daß die Kugel dadurch wärmer wird als nur mit der Wärmelampe?
Herr Strasser, einen fremdstrahlungsfreien Raum gibt es nicht, denn die Wände strahlen bei 23 Grad 435 W/m² ab. Und der Eiswürfel verringert ja die Umgebungsstrahlung, also wird die Kugel etwas kälter. Wenn Sie aber den Versuch im Weltraum wiederholen, wird durch den Eiswürfel die Umgebungsstrahlung größer, und wegen der Addition zu der Lampenstrahlung wird die Kugel etwas wärmer. Da Sie die Strahlungsphysik nicht verstehen, empfehle ich dass Sie sich hier mit Ihrem Glauben mal zurückhalten bis Sie aufgedatet sind.
Herr Strasser,
schon wieder so ein Beispiel. Nehmen Sie an, Ihr „fremdstrahlungsfreier“ Raum hat eine Wandtemperatur von 0 K. Wenn Sie nun einen Eiswürfel mit -10 °C in die Nähe der auf +30 °C beheizten Kugel bringen, wird diese Kugel wärmer. Das geht auch in einem „fremdstrahlungserfüllten“ Raum, z. B. wenn die Wandtemperatur -20 °C beträgt. Es geht immer, solange der Eiswürfel wärmer ist als die Wand.
Ich diskutiere gerne mit Ihne weiter, wenn Sie das logisch schlüssig widerlegen. Anderenfalls macht es keinen Sinn.
Zitat:
Machen Sie einmal folgendes Gedankenexperiment: stellen Sie sich einen fremdstrahlungsfreien Raum vor.
Und dann strahlen Sie z. B eine Kugel mit einer Wärmelampe an, bis sie eine Gleichgewichtstemperatur von z. B. +30°C erreicht hat. Dann ordnen Sie neben der Wärmelampe einen ähnlich großen Eiswürfel mit z. B. -10°C an, der nun eine weitere Strahlungsleistung abgibt, die die Kugel gleichzeitig und zusätzlich erreicht.
Glauben Sie tatsächlich, daß die Kugel dadurch wärmer wird als nur mit der Wärmelampe?
Mein Kommentar:
Wie sieht der Strahlungsaustausch im Bereich beider Körper aus? Ohne den 2. Körper strahlt die Kugel ab und nichts kommt von der anderen Seite (fremdstrahlungsfreien Raum). Der Eiswürfel strahlt aber auch in Richtung der Kugel (natürlich weniger, da kälter, aber mehr als garnichts), was in Summe einen verringerten Summen-Strahlungswärmeverlust der Kugel bedeutet, was zwingend eine Temperaturerhöhung derselben verursacht.
In einem anderen Kommentar Beispiel mit „nichtwärmender Bettdecke“ gelesen. Diese strahlt vmtl kaum zurück, da Wärmeleitung und Konvektion überwiegen. Somit ist das Beispiel nicht beweiskräftig. Warum sind eigentlich Rettungsdecken verspiegelt? Sobald kein direkter Kontakt Rettungsdecke zu Körper vorliegt (keine Wärmeleitung), spielt die Rückstrahlung doch eine Rolle? Kein Erwärmungseffekt (rein im Sinne einer T-Erhöhung)?
Fazit: Eine Verringerung des Energieaustausches Körper und Umgebung (Summe betrachtet) führt immer zu einer T-Erhöhung, außer der Körper hat eine unendlich große Wärmekapazität. Dabei ist völlig egal, wodurch diese Verringerung verursacht wird.
Beim THE sollte man auch noch beachten, durch welche Stoffe dieser ausgelöst wird. Wasserdampf ist viel stärker als CO2 und gibt dem CO2 nur wenig Chancen, seinen THE auszuspielen (außer in Wüsten und Polargegenden). Und zählen Wolken auch zum THE? Wolken absorbieren ALLES, nicht nur einen schmalen Frequenzbereich.
stefan strasser am 23. April 2024 um 18:09
Sie übersehen ein wichtiges Detail: Herr Roth spricht immer über Situationen, in denen etwas hinzukommt. Also z.B. ein beheizter Körper allein im All und es kommt ein anderer Körper hinzu, der kälter als der beheizte ist (oder unsere von der Sonne „beheizte“ Erde ohne versus mit Atmosphäre). Sie denken nur über eine Sitation nach, wie sie im Text von Clausius beschrieben ist.
Auch in den Situationen, die Herr Roth beschreibt, erwärmt sich der hinzugekommene kältere Körper auf Kosten des wärmeren. Da gibt es also keinen Verstoss gegen den 2.HS.
Die Wärme, die dem warmen vom kalten Körper zugestrahlt wird, die ist zusätzlich im Vergleich zur Situation ohne den kälteren Körper. Der warme Körper erhält also Energie von seiner Heizung und vom kühleren Körper und das im Einklang mit der von Ihnen zitierten Beschreibung von Clausius. Welches Auswirkung hat diese zusätzliche Wärme Ihrer Meinung nach?
Wie gross ist denn der Nettoenergiestrom mit und ohne den kühleren Körper ohne die von der Heizung zugeführte Energie? Wird der nicht geringer, wenn der kühlere Körper hinzukommt? Und wenn der gringer wird, die von der Heizung zugeführte Energie aber gleich bleibt .. Erhöht sich dann nicht die innere Energie des beheizten Körpers und dessen Temperatur steigt?
Das ist genau das, wa die Experimente von Herrn Schnell und Harde demonstrieren …
Die Experimente beweisen auch, das man Konvektion unterdruecken muss um eine Erwaermung festzustellen. Nichts was man nicht am Model parallele Platten mit drei Worten beschreiben kann.
Nur in der Realitaet gibt es nun mal Konvektion und auch Wasserverdunstung, die auch netterweise in den Experimenten nicht vorkommt.
Ansonsten waere es sinnvoll sich Frau Kosch anzuschliessen, die schon vor langer Zeit die Isolationswirkung der Atmosphaere erkannt hat.
Etwas das hier immer mit Umschreibungen gemacht wird ohne auf den Punkt zu kommen:
Ja die Atmosphaere umschliesst den Erdkoerper wie ein Kosch’ser Pullover. Manchmal muss man auch mal einfach denken. Oder Herr Mueller?
Herr Schulz,
wenn es Konvektion und Verdunstung gibt (Erde mit Atmosphäre!) eröffnen Treibhausgase in der Atmosphäre einen zweiten Pfad der Wärmeabfuhr in den Weltraum, den es ohne diese Gase nicht gibt. Dieser Effekt verändert den (durch die Gegenstrahlung bewirkten) THE nicht, wirkt ihm aber entgegen, kann ihn vielleicht sogar unter bestimmten Bedingungen überkompensieren. Nur, wie gesagt, verändern kann er den THE nicht.
Bitte verzeihen sie, aber ich verstehe nicht was sie sagen wollen.
IR aktive Gase sind die einzige Möglichkeit das die Atmosphäre Wärme abgeben kann.
Aber sie ermöglicht auch zwei neue Möglichkeiten Wärme aufzunehmen.
Diese zwei Möglichkeiten sind von IR aktiven Gasen unabhängig, abgesehen davon das es immer Wärmeleitung in Materie gibt.
Was meinen sie also?
Marvin
„Sie übersehen ein wichtiges Detail: [ … ] Also z.B. ein beheizter Körper allein im All und es kommt ein anderer Körper hinzu, der kälter als der beheizte ist …“
Was konkret übersehe ich? Ein beheizter Körper alleine im All hat eine gewisse Gleichgewichtstemperatur. Wenn nun ein anderer Körper in die Nähe kommt, der eine geringere Temperatur hat, wieso sollte der erste Körper dann wärmer werden als er ist? Mit welchem Gesetz sollte sowas begründet werden?
In beiden Fällen geht der Nettoenergiestrom weg vom Körper. Nach welcher Formel würden Sie eine Erwärmung denn ermitteln wollen? Wie sähe die Energiebilanz aus?
Ich meine, damit der Wärmere noch wärmer wird, müßte er über seine Beheizung hinaus Wärmeenergie aufnehmen, die sein eigens Energieniveau übersteigt! So eine Wärmeenergie kann ein kühlerer Körper aber nicht liefern. So lange die Leistung des kühleren Körpers an der Oberflächengrenze des wärmeren nicht höher ist als jene Leistung, die er selbst abstrahlt, kann er sich nicht weiter erwärmen.
Umgekehrt absorbiert der kühlere Körper so lange Energie, bis er in einem thermischen Gleichgewicht mit dem wärmeren ist. Ich meine, dem 2. HS ist es egal, woher die höhere Temperatur des Wärmeren kommt. So lange sie gegeben ist, so lange wird Wärmeenergie abgegeben und nicht aufgenommen.
Sie müssen dazu nicht ins All gehen. Nehmen Sie ein Zimmer mit zwei separat regelbaren Heizkörpern. Dann stellen Sie den einen so ein, daß eine gewisse Temperatur im Zimmer erreicht wird. Und nun stellen Sie am zweiten eine Temparatur z. B 10°C unter dem ersten ein und messen Sie, ob es im Zimmer wärmer wird.
stefan strasser schrieb am 25/04/2024, 16:36:16 in 372466
Den Teil, den Sie weggelöscht haben. Es wird eine Situation betrachtet, in der etwas hinzukommt und nicht eine Situation, wie sie in dem von Ihnen zitierten Clausius Text beschrieben wird.
Weil „der kalte Körper dem warmen Wärme zustrahlt, “ und es zu einem „gleichzeitig stattfindenden doppelten Wärmeaustausch“ kommt. Der beheizte Körper nimmt dann Energie auf, die vorher nicht da war. Diese aufgenommene Energie kann nicht einfach verschwinden, das würde gegen den ersten HS verstossen. Je nach Betrachtung nimmt der Körper jetzt mehr Energie auf (Heizung plus von kälteren Körper zu gestrahlte Energie) oder verliert weniger (abgestrahlte Energie minus vom kalten Körper zugestrahlte Energie). Bei beiden Betrachtungen nimmt er nun mehr Energie auf, als er abgibt und muss sich erwärmen.
Falls Sie das anders sehen, wäre ich an Ihrer Energiebilanz für diese Situation interessiert …
Das ist genau das, was Sie neulich mit „Es ist trivial, daß ein fremdbeheizter Körper seine Temperatur abhängig von der Kühlleistung variiert.“ beschrieben haben.
Herr Marvin Mueller,
das Prinzip, das sie suchen ist, das der Waermestrom konstant ist.
Das heisst, das wenn eine Heizung einen gewissen Waermestrom produziert, dann muss dieser Waermestrom auch das System durchdringen und an die Aussengrenze gelangen.
Ein Waermewiederstand verringert nicht den Waermestrom im statischen Fall.
Wenn sie ein transientes System betrachten, dann ist das etwas anderes. dann kann der Waermestrom aufgrund eines geringeren Temperaturdifferenziales kurzfristig geringer sein. Aber Statische ist der Waermestrom konstant und das Temperaturdiffernzial muss so sein, da die Waerme durch alle Waermefluesse, entsprechend ihres „Widerstandes“ transportiert werden kann.
Im Zusammenhand mir der Oberflaeche und dem Weltraum, ist die Atmosphaere die Isolierung.
Der groesste Widerstand ist durch Waermeleting gegeben, weil Luft Waerme sehr sehr schlecht leitet.
Laut KT teilen sich die Waermefluesse aus 161 W/m2 Waermezufuehrung in folgende Waermefluesse auf: 17 W/m2 Konvektion, 81 W/m2 Latente Waerme, 63 W/m2 Strahlung.
Wie sie sehen ist der Waermewiederstand durch Konvektion hoeher als der von Strahlung und Wasserverdunstung.
Es ist auch bekannt, das der Atmosphaerische Gradient adiabatisch ist.
Vielleicht finden sie heraus, was es damit auf sich hat.
Wie denken sie wirkt es sich aus, das zusaetzliche Waerme durch Wasserverdunstung in der Atmosphaere landet?
„Treibhauseffekt, ja oder nein?“, fragt uns die Überschrift
Antwort: IR-Absorption und Emission dreiatomiger gewinkelter Gase ja. Thermalisierung der Luft: Nicht nachweisbar. Treibhauswirkung allerhöchstens in homöopathischen Dosen, könnte allerdings auch eine Abkühlung sein.
„Thermalisierung der Luft: Nicht nachweisbar.“
Wie kommen Sie denn auf dieses wackelige Brettchen?
Der Hochschulversuch, den Herr Ordowski hier eingestellt hat, zeigt die Thermalisierung doch deutlich…
Herr Kowatsch,
wir sind uns also offensichtlich einig: Der THE existiert vom Grundsatz her. Seine Größe ist eine andere Frage. Aber er ist definitionsgemäß und von der Physik her immer eine Erwärmung. Nur wenn die Treibhausgase auch einen weiteren Effekt bewirken, kann der ggf. den THE überwiegen, sodass sich insgesamt eine Abkühlung ergibt. Ich glaube, dass es einen solchen Effekt auch tatsächlich gibt, insbesondere über die Abfuhr als latente Wärme in die Atmosphäre eingebrachter Energie per Strahlung in den Weltraum, weiß aber nicht, wann der wie stark ist.
Zu Schulz, 22. April um 14:11
Herr Schulz,
lesen Sie sich bitte meinen Beitrag vom 22. April, 11:42, nochmals durch und sagen Sie dann bitte klar, was davon Sie für falsch halten und warum. Es stimmt, ich habe keine konkrete Anfangstemperatur genannt, ich sprach nur von „zunächst kalt“. Aber es geht um die prinzipielle Funktionsweise, wozu braucht man da einen konkreten Wert? Wozu die „Dynamik“? Wozu Wärmedurchgangszahlen? Wenn Sie alles mögliche gleichzeitig ändern, insbesondere Energieströme und stoffliche Zusammensetzung bzw. Masse der Körper, dann bekommen Sie nur ein Summenergebnis und können über Einzeleffekte nichts sagen. Ändern Sie bitte immer nur einen Parameter und lassen Sie alles andere konstant, dann kann man über Effekte reden. Also: Was ist falsch und warum?
Herr Roth,
Die Antwort finden sie, wenn sie diese Frage beantworten:
Bitte beachten sie, das in meinen Beispielen die zugeführte Energie zwei unterschiedliche Temperaturen unterstützt, oder unterschiedliche Energiezufuhr die gleiche Temperatur.
Bitte beachten sie auch, das eine Temperaturänderung nur dann erfolgt, wenn Wärme zu oder abgeführt wird.
@ Admin
Warum werden meine Kommentare wieder nicht veröffentlicht??
Gibt es einen triftigen Grund dafür?
Ich bitte höflichst um eine Antwort.
vielen Dank.
Weil sie jeden beleidigen. Und zwar durch die Art Ihrer Kommentare. Deswegen.
Das ist nicht wahr. Ich beleidige niemanden, im Gegensatz zu Frau Ssbine Schönfelder. Ihre Kommentare lassen Sie durchgehen. Das begreife ich nicht.
Ich habe vielmehr den Eindruck, dass Eike keine andere Meinung zulässt. Schade!
Hier noch ein Experiment zum Treibhauseffekt/ Gegenstrahlung von der UNI Bremen.
https://youtu.be/JIIv1Mii3S4?feature=shared
Ja und darunter gleich ein Video zu einem Stickstofflaser!
Ist das so was wie ein CO2 Laser? Welche Eigenschaften werden da ausgenutzt?
So ein Quatsch- Versuch. Der zeigt doch nur, dass in gewissen Umfang bei 100 % CO2 Konzentration absorbierende Strahlung vorhanden ist. Es kein Nachweis eines THE, dass ein kaltes Medium ein etwas wärmeres Medium in der Netto Bilianz noch wärmer macht. Deshalb kann mit Eiswürfeln ein kalter Glühwein nicht erhitzt werden. Genauso verhält es sich mit der Atmosphäre. Es gibt schließlich auch keine Eiswürfelheizung, die auf Abstrahlung etwas Wärmeres noch wärmer macht. Hören Sie doch endlich auf die Leute zu verblöden.
Ich habe mir jetzt die bisherigen Kommentare durchgelesen. Es sind so viele Missverständnisse drinnen, dass ich gar nicht auf alle einzeln antworten kann. Zum Teil erklären sich diese Missverständnisse m. E. auch bei sorgfältigem Durchlesen meines Beitrages. Ich will aber trotzdem versuchen, auf einige mir zentral erscheinende Missverständnisse pauschal zu antworten. Jedenfalls sollten wir schauen, ob wir uns wenigstens auf die folgenden Antworten einigen können. Dann würden sich auch viele andere Missverständnisse auflösen und mit Zahlen vollgepackte Kommentare würden sich erklären:
In Summe entsteht immer ein Wärmefluss von warm nach kalt, denn etwas Kälteres kann etwas Wärmeres nun mal nicht noch weiter erwärmen. Je nach dem Verhältnis der beiden Temperaturen T1 (Körper) und T0 (Umgebung >>Körper) sind also nur drei Fälle möglich:
Herr Weber,
nach meinem Eindruck ist das Problem in vielen Fällen, dass das Wort ‚Wärmestrahlung‘ zu Missverständnissen führt. Wärmestrahlung transportiert genauso wenig Wärme, wie ein Zitronenfalter Zitronen faltet! Sie transportiert elektromagnetische Energie. Wärme kann nur unmittelbar durch Wärmeleitung transportiert werden, und dann selbstverständlich nur von höherer niedrigerer Temperatur.
Wärmestrahlung funktioniert aber in beide Richtungen, und nur der Nettofluss geht von warm nach kalt. Das wird oft übersehen.
So ist es. Und deswegen sprechen alle wie Planck und Clausius immer vom Nettofluss.
Kann mir jemand auch nur eine Textstelle in der umfangreichen Arbeit von Clausius nennen, wo Clausius wörtlich von «Nettofluss» redet?
Tut mir leid. Mein Spotlight funktioniert nicht so richtig, deswegen kann ich die Information nicht finden.
@Weber
Der Erdboden strahlt 390 W/m2 Wärmestrahlung ab, durch Wolken und Treibhausgase gelangen aber nur 240 W/m2 Wärmeabstrahlung ins All. Wo bleiben wohl die fehlenden 150 W/m2?
Abgesehen davon, daß Mittelungen für solche Fragestellungen unphysikalisch sind, ein kleiner Hinweis:
150 W/qm entsprechen gem. StBo etwa -46°C. Was glauben Sie, um wie viele Grade heißer irgend ein Teil des Erdsystems wird, wenn er einer „geparkten“ Energie von 150 W/qm entspr. -46°C ausgesetzt ist. Geparkt deswegen, weil sie sich ja nicht kumuliert, sondern auch in Ihrem Weltbild konstant bleibt.
Aber Frage: wie deuten Sie diese (angeblichen) 150 W/qm? Was tun die und wie tun sie es?
Ganz einfach, die verbleiben in der Atmosphäre und fügen ihr Wärmeenergie zu. Erhöhen dadurch die Temperatur der Luftsäule. Weg können sie ja nicht.
Laut Herrn Doktor Kramm ist diese Rechnung unzulaessig.
Es fehlen also keine 150 W/2.
Gerhard Kramm am 18. April 2024 um 18:05
@ Schulz,Die 235 W/m² haben rein gar nichts mit den 390 W/m² zu tun, die sich ergeben, wenn man das Stefan-Boltzmann-Gesetz im Sinne von Weber (2016) auf das globale Mittel der beobachteten oberflaechen nahen Luftemperatur anwendet. Die 235 W/m² entsprechen allenfalls der vom System Erde-Atmosphaere absorbierten solaren Strahlung.
Zu i)
Die Temperatur ist davon abhängig welchen Energiegehalt, Innere Energie, ein Körper hat. Wenn man diesen Wert und die Materieeigenschaft kennt, kennt man die Temperatur.
Wenn die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen, weiss man nur, das die Temperatur sich nicht aendert.
Beispiel
Ein Körper K1 ist 20 Grad C warm. Er gibt 500 Joule ab und nimmt 500 Joule auf.
Ein Körper K2 ist 20 Grad C warm. Er gibt 1000 Joule ab und nimmt 1000 Joule auf.
Ein Körper K3 ist 15 Grad C warm. Er gibt 500 Joule ab und nimmt 500 Joule auf.
Ein Körper K4 ist 15 Grad C warm. Er gibt 1000 Joule ab und nimmt 1000 Joule auf.
Alle Aussagen können richtig sein. Was bestimmt die Temperatur?
Mir ust nicht klar, wie detailliert ich das erklären soll, ich versuche es einfach zu halten.
Ein Grundsatz der Thermodynamik ist, daß 2 Körper, die in direktem Kontakt (Wärmeleitung) stehen, nach ausreichender Zeit dieselbe Temperatur haben. Damit kann man nun durch Vergleich mit bekannten Stoffen (zB Quecksilber im Thermometer nach dessen Eichung) die Temperatur eines Körpers feststellen. 2 Fixpunkte der Celsiusskala sind Schmelz- und Siedepunkt von Wasser (0 und 100°C).
Das Messen kann jeder zb beim Fiebermessen machen. Der Energieinhalt ist eine Materialkonstante und hängt von der Temperatur und natürlich von der Menge des Stoffes ab. Die Atome der Stoffe haben eine mittlere Geschwindigkeit (mikroskopische Bewegung), was einer jeweiligen Temperatur entspricht. Dabei ist egal, wieviel Energie durch diesen Körper fließt, man muß aber beachten, daß ohne Temperaturdifferenz keine Wärmeleitung auftritt –>kein statisches Gleichgewicht und Meßfehler mgl. Auch ist die Wärmekapazität eine Materialkonstante, die bei unterschiedlichen Stoffen unterschiedlich sein kann. Bei gleicher Energiezufuhr hängt die Temperaturänderung deshalb von Art und Menge des Stoffes ab.
Ja das stimmt. Aber ich glaube die Frage war wovon die Temperatur abhaengt.
Herr Roth sagt:
Dem habe ich mit meinen einfachen Beispiel widersprochen. Da die Temperatur fuer unterschiedliche Waermezufuhr und -abfuhr unterschiedlich sein kann, genau wie die Temperatur fuer die gleiche Zufuhr und Abfuhr gleich sein kann.
Herr Schulz,
wenn einem zunächst kalten Köper eine Energie mit einer bestimmten Leistung zugeführt wird, dann erwärmt er sich so lange, bis er gleich viel Energie pro Sekunde abgibt, wie er erhält. Wie viel Energie er bis dahin aufnimmt, das hängt von seiner Größe, Zusammensetzung etc. ab. Die Temperatur im Gleichgewicht hängt dann aber nur mehr von der pro Sekunde zugeführten Energie ab. Verändert sich die, verändert der Körper seine Temperatur. Wodurch sich die Energiezufuhr verändert, ist dafür egal.
Herr Roth,
sie sagen:
Ich wuerde eher so formulieren: Wieviel Energie aufgenommen wird haengt davon ab, wie sich die Gleichgewichtsbedingungen einstellen. Am Ende ist es die Gleichtgewichtstemperatur, die den Waermeinhalt bestimmt. Und dann natuerlich die vorhandene Masse und die spezifische Waermekapazitaet.
Wie sie in meinem Beispiel sehr leicht sehen koennen, kann ist die Temperatur fuer jeden Waermeverlust und -Gewinn unbestimmt. Natuerlich aendert sich die Temperatur wenn der Gewinn hoeher ist als der Verlust. Aber wie bestimmen sie denn die Anfangstemperatur?
Thermodynamisch betrachten sie die Waermezu- und Abfuhr. In einem statischen System ist die Waermezufuhr gleich der Waermeabfuhr. Sie koennen natuerlich die Dynamik bestimmen, aber dafuer brauchen sie wiederum die Anfangstemperatur.
War das 14 Grad C oder 15 Grad C und warum hatte es urspruenglich diese Temperatur? Wann stellt sich das neue Gleichgewicht ein und warum? Welche Bedingungen bestimmen das Gleichgewicht?
Der Energiestrom bestimmt die Temperatur nicht. Wie erklaeren sie denn bei KT das 161 W/m2 an der Oberflaeche ankommen? Welche Temperatur soll das bewirken?
Wenn sie eine Isolierung berechnen, brauchen sie die Dicke der Isolierung und die Waermedurchgangszahl. Die zuegefuehrte Waerme Q ist was die den Energiestrom nennen. Was entspricht in der Atmosphaere der Waermedurchgangszahl und was der Dicke? Nur durch Q koennen sie keine Temperatur bestimmen.
Herr Schulz, wenn Sie glauben dass man durch Q (bzw. S in W/m²) keine Temperatur im Gleichgewicht (mit S sogar unabhängig von Masse und spez. Wärme) bestimmen kann und für T einen Anfangswert braucht, haben Sie die zahllosen Kommentare bei EIKE verschlafen und offenbar noch nichts von S-B gehört: S=Sigma•T^4.
Herr Dietze,
wenn sie eine Koerperform benennen koennen, die von parallele Strahlen gleichmaessig auf der gesamten Koerperoberflaeche bestrahlt werden kann, dann nehme ich ihnen die Aussage ab.
Ansonsten gehe ich davon aus, das es bei jeder Koerperform immer eine belichtete/bestrahlte Seite und eine unbelichtete/unbestrahlte Seite gibt.
Bei der Erde werden diese Tag- und Nachtseite genannt.
Herr Schulz, die Oberfläche wo das gilt, ist eine ausgedehnte Ebene. Grundsätzllich darf man bei einem rotierenden Kórper keine nicht bestrahlte Teilfläche ausser Betracht lassen, wie es Uli Weber fälschlich tut um seine globalen +15 ohne THE zu erreichen.
Herr Dietze,
eine Ebene ist kein Koerper!
Wenn sie die Erde als Scheibe betrachten wollen, um das SB Gesetz nach ihrem Duenken ansetzen zu koennen, rechnen sie dann die Unterseite der Scheibe mit?
Sie sagen:
Wie rotiert ihre Ebene? Immer mit der Flaeche perpendikular zu den Strahlen?
Werner Schulz am 21. April 2024 um 16:32
Nein, man weiss mehr. Ein Teil der Energieflussbilanz ist über das Stefan-Boltzmann-Gesetz direkt mit der Temperatur verküpft. Diese Eigenschaft nutzt man bei Infrarottermometern aus, um die Temperatur einer Oberfläche zu bestimmen. Eigentlich wissen Sie das, warum Sie das hier wieder ignorieren wird wohl ihr Geheimnis bleiben
Könnten richtig sein. Aber Sie lassen wie immer Informationen weg, so dass man die Richtigkeit nicht prüfen kann und damit auch keine Aussagen über die Temperatur machen könnte, wenn sie nicht schon angegeben wäre. Man kann nur davon angehen, dass die Angabe der Temperatur korrekt ist und im betrachteten Zeitraum wirklich die angegebenen Energiemengen aufgenommen und abgegeben wurden und sich damit die Temperatur nicht geändert hat.
Oh sie meinen sie muessen die Temperatur kennen um den Teil der Energieflussbilanz zu kennen? Sehr Clever! Waere ich nicht drauf gekommen!
Werner Schulz schrieb am 23/04/2024, 00:07:02 in 371929
Sie schreiben, dass die Energiezu- und abflüsse bekannt sind und man trotzdem nicht auf die Temperatur schliessen kann. Dem habe ich mit Begründung widersprochen. Sie können aus der über Strahlung abgegebenen Energie auf die Temperatur schliessen – wie man am Beispiel vovn Infrarottermomentern sehen kann … Aber da es wie immer nicht um Inhalte, sondern nur um scheinbaren Widerspruch geht, bringen sie diese dünne Floskel …
Herr Mueller, rechnen sie den Waermefluss durch Konvektion oder Latente Waerme mit oder nicht?
Wenn sie diese als Energiefluesse mit einrechnen, welche Temperatur stellt sich dann ein? Ich gehe davon aus, das Energie zu und Abfluss gleich sind. Sie auch?
WErner Schulz schrieb am 23/04/2024, 22:06:29 in 372127
Zum gefühlt millonsten Male: Ja, wenn Wärmeflüsse über Konvektion (sensible und latente Wärme) vorhanden sind, rechne ich die mit. Können Sie sich das vielleicht mal merken?
Der Ausgangspunkt war Ihre Aussage: „Wenn die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen, „. In diesem Kontext bewegen wir uns gerade. Geben Sie die bekannten Zu- und Abflüsse an und dann können wir über die Temperatur reden.
Also laut KT kommt die folgende Waermeleistung an der Oberflaeche an: 161 W/m2.
Laut KT ist die Energiebilanz an der Oberflaeche 494 W/m2.
Welche Temperatur wollen sie von diesen Werten ableiten?
Werner Schulz schrieb am 24/04/2024, 14:26:13 in 372290
Das sind nicht die bekannten Energieflüsse, Sie haben da einfach Dinge beliebig zusammengefasst und einen Teil weggelassen. Geben Sie die Energieflüsse alle an und wir können darüber diskutieren. Offensichtlich wollen Sie das nicht.
Verzeihung, welche anderen Flüsse meinen sie?
Die 396W/m2 die nach dem SB aus einer gemittelten Temperatur mit einer Emissionszahl von 1 errechnet wurde?
Sie können ja schlecht behaupten, das sie diesen Energiefluss messen und daher die Temperatur bestimmen.
Oder wollen sie das?
Werner Schulz schrieb am 25/04/2024, 20:06:23 in 372493
Die, die noch fehlen. Oder sie sagen, dass das alle sind und Sie diese Situation diskutieren möchten. Können wir auch machen.
Ich möchte eine Situation diskutieren, in der „die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen,„. Das war das, was Sie vor 4 Tagen geschrieben hatten. Dazu kommt aber nichts.
Herr Mueller,
sie lenken ab. Sie haben ja die Energiebilanz an der Oberflaeche gegeben 494 W/m2. Welche temperatur leiten sie daraus ab?
Falls sie es nicht wissen, es sind dort die 333 W/m2 der Amosphaere enthalten.
Ist es vielleicht so, das sie aus der Menge der zugefuehren Energie, gar keine temperaur bestimmen koennen?
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 09:35:32 in 372565
Ich versuche den Fokus auf der Aussage zu halten, bei der die Diskussion angefangen hat. Wenn Sie die Aussage ändern wollen, sagen Sie das einfach.
Wenn das wirklich die komplette Bilanz sein soll, also
, dann ist das System offensichtlich nicht im Gleichgewicht, die Oberfläche hat eine Temperatur von 0K und erwärmt sich. Das ist offensichtlich nicht die Situation, die sie vor 5 Tagen angesprochen haben.
Da das System nicht im Gleichgewicht ist, kann man natürlich auch keine Gleichgewichtstemperatur bestimmen. Hier könnte man jedoch davon ausgehen, dass die Temperatur 0K und steigt. Wenn sich an den anderen termen nichts ändert und auch nichts anderes hinzukommt steigt die solange, bis auch 494W/m² abgestrahlt werden. Mit Stefan-Boltzmann und Wissen über Absorbtion/Emissionsfaktoren können Sie ausrechnen, bei welcher Temperatur das der Fall sein wird. Falls Sie noch andere, hier nicht genannte Randbedingungen berücksichtigen wollen, müssen die die auch definieren.
Bei mir nicht! Auch die ganzen Temperaturmessungen sagen was anderes.
Ne, das muessen sie tun, weil sie ja behaupten, das sie aus 333 + 161 = 494 W/m2 eine Temperatur ableiten koennen.
Welche ist das? Welche Randbedingungen nehmen sie?
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 18:02:12 in 372648
Sie schrieben, dass alle Energieflüsse bekannt sind und wiesen 0W/m² für die abfliessende Energie aus. Da Temperatur und Abstrahlung miteinander verknüpft sind, müsste in diesem Falle die Temperatur 0K betragen. Wenn die Temperatur ungleich 0K ist, dass muss auch die Abstrahlung ungleich 0W/m² sein … Entscheiden Sie sich einfach …
Werner Schulz schrieb am 26/04/2024, 18:04:59 in 372649
Ich kann mit dem rechnen, was Sie angeben. Sie haben nur immer die dumme Angewohnheit, im Nachhinein noch etwas hinzuzufügen, was vorher nicht angegeben war. Wie z.B. bei Ihrer (indirekten) Angabe Abstrahlung beträgt 0W/m², die die im nachhinein ändern, indem Sie doch eine Temperatur ungleich 0K angeben. Dieses Spielchen würde ich gerne vermeiden. Aber diese Hoffnung ist wohl vergeblich.
Ich nehme die von Ihnen angegebene Randbedingung, dass die aufgeführten Energieflüsse alle sind, die in der Situation existieren. Dann beträgt zu diesem Zeitpunkt die Temperatur 0K. Es ist Ihr Problem, wenn Sie die Energieflüsse für Situation X angegeben, selbst aber über Situation Y (in der die Abstrahlung ungleich 0W/m² ist und es auch noch Flüsse sensibler und latenter Wärme gibt) nachdenken. Daraus können Sie schlecht mir einen Vorwurf machen …
Habe ich an keiner Stelle getan. Ihre Abhandlung ist also mit als Strohmannargument abzutun.
Werner Schulz schrieb am 27/04/2024, 22:18:13 in 372818
Vor mehreren Tagen schrieb ich: „Das sind nicht die bekannten Energieflüsse, Sie haben da … einen Teil weggelassen. Geben Sie die Energieflüsse alle an und wir können darüber diskutieren. Offensichtlich wollen Sie das nicht.“ Sie hatten mehrere Tage Gelegenheit, die fehlenden Dinge nachzureichen. Statt dessen haben Sie nochmal betont, dass es die die gesamte Energiflusssbilanz sei; „Sie haben ja die Energiebilanz an der Oberflaeche gegeben 494 W/m2. “ Und jetzt tun Sie natürlich wieder so, als wäre der Fehler auf meiner Seite. Wie zu erwarten.
Erfahren wir jetzt vielleicht die ganze Energieflussbilanz?
Wie angegeben finden sie die Zahlen bei KT.
Wenn das keine vollständige Energieflussbilanz ist, bitte KT kritisieren.
Sie wissen also das ich nicht von 0W/ m2 gesprochen habe? Warum reiten sie dann drauf rum?
Haben sie eine Temperatur für 333 +161 W/m2 ?
Werner Schulz schrieb am 28/04/2024, 16:34:59 in 372883
Warum sollte ich KT kritisieren, wenn Sie „da einfach Dinge beliebig zusammengefasst und einen Teil weggelassen“ haben?
Sie haben trotz mehrfacher Nachfrage keine anderen Energieflüsse aufgeführt. Daher schrieb ich vor wenigen Tagen auf Ihre Frage „Verzeihung, welche anderen Flüsse meinen sie?“ folgendes : „Die, die noch fehlen. Oder sie sagen, dass das alle sind und Sie diese Situation diskutieren möchten. Können wir auch machen.“ Ihre Antwort: „Sie haben ja die Energiebilanz an der Oberflaeche gegeben 494 W/m2.“ Eine nochmalige Bestätigung, dass es nur die beiden zufliessenden Energieströme und keinen abfliessenden gibt.
Und hier wiederholen Sie wieder diese beiden Zahlen ohne einen abfliessenden Energiestrom anzugeben. Da eine Energieblianz aber nunmal aus allen Energieströmen besteht, Sie aber wieder keinen abfliessenden aufführen, heisst das, der beträgt 0W/m² und die Energieflussbilanz ist nicht ausgeglichen. Was sich daraus ableiten läßt, können Sie im Kommentar vom 26. April 2024 um 11:23 nachlesen.
Herr Marvin Mueller,
sie trollen oder sie sind nicht in der Lage einfach Zusammenhaenge zu verstehen.
Wie sich die 494 W/m2 zusammensetzen wissen sie.
Sie waren der Meinung das sich Strahlstaerken addieren und das sie davon eine Temperatur ableiten koennen.
Demzufolge habe ich die Zahlen von KT genommen, wo die Sonne mit 161 W/m2 angegeben wird und die Atmosphaere mit 333 W/m2. Das sind 494 W/m2 aus der sie eine Temperatur ableiten wollen.
Bitteschoen.
Wenn sie jetzt nach dem Abfluss der Energie fragen und dann 0 W/m2 rauskommt, weil 17 W/m2 durch Konvektion abgehen und 396 durch schwarze Strahlung von der gemittelten Erdtemperatur an der Oberflaeche und 81 W/m2 durch Wasserverdunstung und alles zusammen auch wieder 494 W/m2 ausmacht, dann tun sie sich doch den Gefallen und rechnen sie aus diesem Gleichgewicht von 0 W/m2 eine Temperatur aus.
Koennen sie der Diskussion noch folgen oder sind verstehen sie ihre eigenen Argumente nicht mehr?
Ich verweise auf meinen Beitrag Werner Schulz am 24. April 2024 um 9:58, wo es um die Eiswuerfel geht und Strahlstaerken sich nicht addieren!
Werner Schulz schrieb am 29/04/2024, 22:44:46 in 373072
Sie fangen wieder an, Dinge zu erfinden. Ausgangspunkt war: „Ein Teil der Energieflussbilanz ist über das Stefan-Boltzmann-Gesetz direkt mit der Temperatur verküpft. Diese Eigenschaft nutzt man bei Infrarottermometern aus, um die Temperatur einer Oberfläche zu bestimmen. Eigentlich wissen Sie das, warum Sie das hier wieder ignorieren wird wohl ihr Geheimnis bleiben.“. Den Teil der Energieflussbilanz, der „über das Stefan-Boltzmann-Gesetz direkt mit der Temperatur verküpft“ ist, lassen Sie konsequent weg. Sie machen also munter weiter mit dem Ignorieren der Zusammenhänge.
Ich wollte eine Temperatur aus dem Teil der Energieflussbilanz ableiten, der „über das Stefan-Boltzmann-Gesetz direkt mit der Temperatur verküpft“ ist. Den bringen Sie nicht.
Das eine ist Teil der Energieflussbilanz und das andere die von Ihnen geforderte Gleichgewichtsbedingung. Fass Sie sich nicht mehr erinnern, Sie schrieben: „Wenn die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen, “
Ich verstehe meine Argumente schon, daher warte ich ja darauf, dass Sie eine komplette Energieflussbilanz liefern, die zu Ihrer Aussage passt.. Und nein, ich trage mir die nicht selbst zusammen.
Ach sie meinen den Teil, wo man sagt, die Temperatur an der Oberflaeche im Durchschnitt 15 Grad C ist, und bei Annahgme der Emissoonszahl von 1 ist der Energiefluss 396 W/m2?
Ist das nicht ein kompletter Zirkelschluss wenn sie jetzt sagen, das der Energiefluss von der Oberflaeche weg 396 W/m2 ist, das deshalb die Temperatur 15 Grad C sein muss?
Werner Schulz schrieb am 30/04/2024, 18:08:52 in 373237
Nehmen Sie einfach eine Bilanz für eine Situation, in der man die Temperatur nicht kennt, z.B. Gerlich & Tscheuschner, Kramms „Moon as testbed …“ Veröffentlichung, das von Ihnen empfohlene Eschenbachsche Würfelbeispiel, Infrarotthermometer, … Bei allen werden Temperaturen mit Hilfe des Stefan-Boltzmanngesetzes ermittelt
Nein, das besagt einfach das Gesetz – es stellt schliesslisch einen direkten Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen her. Sie müssen nur darauf achten, dass die Abhängigkeit T⁴ ist und sie daher nicht einfach mit Mittelwerten rechnen können.
Ich rechne nicht mit Mittelwerten. Aber KT haben das gemacht.
Wenn ich ihnen in den Fall recht gebe, sind sie bereit KT noch mal zu diskutieren?
Werner Schulz schrieb am 02/05/2024, 21:32:03 in 373520
Zum einen rechnen Sie so gut wie nie, zum anderen haben KT auch geprüft, inwieweit sich das Ergebnis ändert, wenn man räumliche und zeitliche Temperaturverteilung berücksichtigt.
Wenn Sie einen interessanten, nicht an den Haaren herbeigezogenen Punkt bringen, diskutieren ich gerne darüber, unabhängig davon. ob Sie mir irgendwo recht gegeben oder nicht …
Na sage ich ja, wenn sie die Temperatur kennen rechnen sie nach dem SB einen Wert aus. Bei KT einen unrealistischen, weil mit Emissionszahl 1.
Aber ich sehe nicht wo aus 494 W/m2 Energieabflüssen die Temperatur ersichtlich sein soll. Oder wissen sie wie man die Konvektiven Abflüsse und die Wasserverdunstung berechnet?
Bei KT steht es nicht da.
Werner Schulz schrieb am 03/05/2024, 16:26:41 in 373659
Sie wieder die Torpfosten – der Ausgangspunkt war: „Wenn die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen,“. Wenn Sie die Ermittlung der konvektieven Energieflüsse als Problem betrachten, ignorieren Sie sie doch im ersten Schritt und nehmen Sie sie wieder hinzu, wenn Sie das einfachere Problem verstanden haben
KT versucht ja auch keine Temperaturen abzuleiten. Dort werden auf Basis vorhandener Messdaten die Energieströme bilanziert. Wenn Sie das verwirrend finden, nehmen Sie doch einfach einen der anderen Vorschläge „in der man die Temperatur nicht kennt, z.B. Gerlich & Tscheuschner, Kramms „Moon as testbed …“ Veröffentlichung, das von Ihnen empfohlene Eschenbachsche Würfelbeispiel, Infrarotthermometer, … Bei allen werden Temperaturen mit Hilfe des Stefan-Boltzmanngesetzes ermittelt„. Sie stehen sich da nur selbst im Wege …
Also kann man aus 494 W/m2 eine Temperatur ableiten oder nicht?
Werner Schulz schrieb am 04/05/2024, 17:02:11 in 373842
Sie können aus der per Wärmestrahlung abfliessenden Energie eine Temperatur ableiten. Eine Antwort, die Sie schon sehr of gehört haben. Dass Sie erst gar keine abfliessende Energie angegeben haben und hier wieder eine Mischung aus Wärmestrahlung und Konvektion angeben deutet für mich darauf hin, dass Ihnen das auch bewusst ist und dass Sie ein anderes Ziel verfolgen.
Herr Marvin Müller,
was wollen sie? Ist 494 W/m2 nicht laut KT die Energie die abfließt?
Welche Temperatur leiten sie daraus für die Oberfläche ab und warum?
Werner Schulz schrieb am 05/05/2024, 22:29:36 in 374028
Was es ist, stand in meinem Kommentar. Was ich will: Das Sie mit diesen albernen Spielchen aufhören und ernsthaft argumentieren.
Keine, da es eine Mischung aus Wärmestrahlung und per Konvektion abfliessender Energie ist.
Herr Marvin Mueller,
sie antworten auf meine Frage welche Temperatur leiten sie aus 494 W/m2 für die Oberfläche ab und warum?
Danke.
Da sie der Meinung sind das sie aus 396 W/m2 eine Temperatur berechnen koennen. Welche Emissonszahl nehmen sie? Einfach nur Eins, so wie KT es scheinbar fuer 15 Grad C gemacht haben?
Mit einer Emissionszahl kleiner als Eins, muss die Temperatur hoeher als 15 Grad C sein um 396 W/m2 abzugeben. Ist das ein Fehler bei KT oder auch bei ihnen? Immerhin denken sie, das sie aus dem SB Gesetz allein die richtige Temperatur rauslesen koennen.
Warum wird bei KT keine realistische Emissionszahl genommen? Warum nehmen sie keine?
Werner Schulz schrieb am 07/05/2024, 00:15:31 in 374198
Ist das jetzt eine neue Erkenntnis für Sie? Das ist seit einer gefühlten Ewigkeit Teil der Diskussion, seit wir das erste mal über Manabe et. al. 64 diskutiert haben.
Sie stellen jetzt jede Menge Fragen zur Emissivität und damit zur Genauigkeit der ermittelten Temperatur. Besteht jetzt Übereinstimmung dahingehend, dass man eine Temperatur ableiten kann, wenn man die Abstrahlung und die Emissivität kennt? Sie können diese Frage auch gern separat für eine Fläche, die gleichmäßig Energie abstrahlt und eine, deren Temperaturverteilung man nicht kennt, beantworten ….
KT haben den Einfluss der Emissivität diskutiert. An welcher Stellt ist die Emisssivität in meinen Aussagen wichtig? Wenn eine Aussage von mir bei Berücksichtigung der Emissivität zu völlig anderen Resultaten führt, können Sie mich gerne darauf hinweisen und die Resultate bei korrekter Emissivität nennen. Werde ich dann gern zukünftig berücksichtigen.
Herr Mueller,
bei einer Emissonszahl von 0.97 muss der Koerper eine Temperatur von 18.15 Grad C haben um 396 W/m2 abzustrahlen.
Wie ordenen sie diese Temperatur bei KT ein? Was soll diese Temperatur darstellen?
Wie kommt es zu den mehr als 3 Kelvin Unterschied zu der gemittelten Temperatur von 15 Grad C?
Wenn 1.5 Grad C das Ziel ist, sind wir dann schon drueber ueber dem Wert?
Sind sie denn nach den obigen Zahlen auch der Meinung, das die Emissivitaet wichtig ist? Immerhin ist jetzt klar, das man sie zur Bestimmung der Temperatur braucht, wenn man die Energiemengen berechnet hat.
Werner Schulz schrieb am 08/05/2024, 01:34:58 in 374370
Ich war das auch vor den obigen Zahlen schon, daher schrieb ich z.B. am 26. April 2024 um 11:23, dass man das Wissen über Emissivität braucht.
Lesen Sie doch einfach bei Trenberth et. al. 2009 nach, wie die 396 bestimmt wurden. Das würde viele Ihrer Fragen beantworten.
Das wäre die Temperatur für den Fall, dass die Temperatur gleichmäßig ist, was nicht der Fall ist.
Ich glaube, jetzt haben Sie das Tor ganz vom Platz geschoben. Das Thema der Diskussion war „Ein Teil der Energieflussbilanz ist über das Stefan-Boltzmann-Gesetz direkt mit der Temperatur verküpft. Diese Eigenschaft nutzt man bei Infrarottermometern aus, um die Temperatur einer Oberfläche zu bestimmen. Eigentlich wissen Sie das, warum Sie das hier wieder ignorieren wird wohl ihr Geheimnis bleiben„.
Nein das Thema war, Treibhauseffekt ja oder nein.
Sie dezimieren alles auf das SB Gesetz bei der sie eine Strahlstaerke ueber die Temperatur errechnen koennen. Kennen sie schon dieses Dokument? Es passt zu ihrem Wissensstand.
Das sie dazu die Emissionszahl brauchen habe ich ihnen nahegelegt. Das jetzt bei KT dafuer 18.15 Grad C im Durchschnitt am Boden herrscht, versuchen sie damit abzutun, das die Temperaturen nicht gleichmaessig sind. Ich weiss jetzt nicht ob sie das Wort :Durchschnitt“ richtig verstehen. Oder nur gerade nicht, weil es rhetorisch gut klang in Abwesenheit einer wirklichen Erklaerung?
Wenn sie fuer Wasser ein E von 0.93 anehmen, dann kriegen sie bei 71% Bedeckung der Erde mit Wasser keinen besseren Wert als 0.95 fuer die gesamte Erde. Laut KT waere damit die durchschnittliche Temperatur bei 19.7 Deg C angesiedelt.
Die 396 W/m2 sind doch gemessen worden oder? Warum spezifizieren sie nicht wie KT genau vorgegangen sind.
Oder ist es fuer sie akzeptable, das KT einfach die unrealistische Emissionszahl von 1 genommen haben?
Ist es moeglich das der realistische Treibhauseffekt von der Emissionszahl abhaengig ist?
Werner Schulz schrieb am 08/05/2024, 16:25:37 in 374451
Jeder, den das interessiert, kann zum Anfang dieser Diskussion am 21. April 2024 um 16:32 hochscrollen, und sich Ihr Ausgangsstatement ansehen: „Wenn die Energiebilanz eines Körpers, also die zu und Abflüsse bekannt sind, und diese sich ausgleichen, weiss man nur, das die Temperatur sich nicht aendert.“ Nach endloser Rumeierei tun Sie jetzt plötzlich so, als wären Sie der Experte für die Ableitung einer Temperatur aus der abgestrahlten Energie und setzen dem ganzen die Krone mit „Kennen sie schon dieses Dokument? Es passt zu ihrem Wissensstand.“ auf. Belassen wir es einfach dabei. Sie haben es von „Man weiss nur, dass die Temperatur sich nicht ändert“ zur Entdeckung beührungsloser Temperaturmessung geschafft (auf die ich auch schon am Enfang hingewiesen habe). Ich verbuche das mal als was positives und bin damit raus.
Oh, wenn sie das so sehen wollen dann war der Ausgangspunkt ob man fuer die Einstrahlung die Strahlstaerken addieren kann.
Sie koennen ja auch weiterhin erklaeren das sie das SB Gesetz kennen auch wenn sie mit einer realistischen Emissionszahl bei KT gar nicht auf 15 Grad C kommen. Wenn sie also ihr Wissen ordentlich anwenden, welche Tempertur ordenen sie denn den 396 W/m2 zu? Es scheint ihnen wichtig zu sein das zu tun.
Aber haben sie nicht die 15 Grad C als Tatsache dargestellt? Obwohl sie angeblich wissen die Emissionszahl wichtig ist?
Die Erdoberflaeche ist kein Schwarzstrahler. Wenn sie mit einer realistischen Emissionszahl rechnen, dann ist die Temperatur hoeher als 15 Grad C.
So viel zu ihrem Verstaendnis.
Werner Schulz schrieb am 10/05/2024, 13:46:54 in 374726
Ich habe die Zahlen aufgegriffen, die Sie kurz vorher angegeben hatten: „Werner Schulz am 24. April 2024 um 21:34 … Die Bodentemperatur zum Mittag ist 15 Grad C. Nehmen wir der Falschheit nach an, das der Boden wie ein Schwarzkoerper reagiert, dann strahlt er mit 396 W/m2 ab.“
Dann stimmen sie mir also zu das KT an der Stelle falsch ist oder die durchschnittliche Temperatur der Erde viel hoeher sein muesste?
Werner Schulz schrieb am 11/05/2024, 10:16:58 in 374917
Haben Sie nicht gerade noch gesagt, Sie hätte Gerlich/Tscheuschner gelesen und verstanden? „Ich habe GT gelesen, und weiss wie sich die Temperatur ergibt.“ dann sollten Sie eigentlich wissen, dass sich die genannte Abstrahlung auch be einer geringeren mittleren Temperatur einstellen kann …
Mal völlig davon abgesehen, dass Sie bei Trenberth et. al. nachlesen können, wie die Abstrahlung bestimmt wurde …
So viel Bäume und noch immer kein Wald in Sicht..
So weit es atmosphärische „Gegenstrahlung“ gibt ist die Erde eben ein geschlossenes System. Wobei der THE der Erde jetzt kein Spezialfall ist und wir auch das Beispiel Venus haben. Daraus lässt sich der Sachverhalt wunderbar abstrahieren. Die Menge an Sonnenlicht die die Venusoberfläche erreicht ist vernachlässigbar, genauso wie die Wärmestrahlung die die Venusoberfläche Richtung Weltraum verlässt.
Wäre die Atmosphäre der Venus noch stärker, dann hätten wir irgendwann den Punkt erreicht, wo tatsächlich gar kein direkter Strahlungsabtausch mit dem Weltraum stattfindet. Unstrittig ist, dass die ihre Oberfläche dann noch heißer wäre, weil adiabatischer Wärmegradient usw. Spätestens da sollte für jeden offensichtlich sein, dass die Grenzschicht Oberfläche/Atmosphäre dann ein geschlossenes System ist. Wollen Sie dann die vorherrschende Temperatur in diesem geschlossenen System immer noch mit der „Energiezufuhr“ aus der letztlich symmetrischen „Gegenstrahlung“ erklären? Hoffentlich nicht!
Unter anderem mag die Ursache der Verwirrung darin liegen, dass die Erde in dem Sinne nur ein partiell geschlossenes System ist. Das ändert nichts daran, dass der geschlossene Teil für sich ein eben geschlossenes System ist, in dem der Strahlungsabtausch eine Funktion der Temperatur ist, und nicht etwa umgekehrt. Simple Logik!!!
Herr Schaffer,
weder die Erde noch die Erde + Atmosphäre sind je ein geschlossenes System. Sie empfangen immer Energie von der Sonne und geben immer Energie in den Weltraum ab.
Die Aussage bringt das Problem fast noch besser auf den Punkt.
a) Sprechen Sie jetzt von der Erde inklusive Atmosphäre, als Gesamteinheit?
b) Oder von einer Erde die von der Atmosphäre getrennt ist und vermeintlich von ihr per Gegenstrahlung gewärmt wird???
Es wirkt nämlich so als würden Sie da hin- und herspringen, so wie es der Argumentationsnotstand gerade benötigt.
Im Fall a) ist die Erde ein offenes System gegenüber dem Weltraum, richtig. Im Fall b) ist die Relation Erde/Atmosphäre ein großteils geschlossenes System, und dieses diskutieren wir ja.
Und übrigens, wenn es kein (partiell) geschlossenes System wäre, gäbe es keine „Gegenstrahlung“. Die „Gegenstrahlung“ ist synonym für geschlossenes System. Es ist selbstredend.
Zu Schaffer, 22. April 14:04 und 14:14
Herr Schaffer,
weder die Erde allein betrachtet, noch die Atmosphäre allein betrachtet, noch Erde + Atmosphäre zusammen betrachtet, in welcher Form auch immer, sind je ein abgeschlossenes System. Sie erhalten immer Energie von der Sonne und geben Energie in den Weltraum ab.
Gegenstrahlung gibt es (oder auch nicht) unabhängig davon, ob das System offen oder geschlossen ist. Gegenstrahlung ist definitionsgemäß einfach Strahlung, die aufgrund der Wärmeabstrahlung eines Körpers durch irgendeinen Effekt wieder zu ihm zurück kommt.
Und da der THE, wieder definitionsgemäß, Erwärmung durch Gegenstrahlung ist, hängt seine Existenz nur davon ab, ob es Gegenstrahlung gibt und ob diese dem (ersten) Körper Energie zuführt, auch dann, wenn sie von einem (zweiten) Körper ausgesandt wird, der kälter ist der erste Körper.
Gegenstrahlung gibt es immer dann, wenn ein (zweiter) Körper Wärmeabstrahlung des ersten Körpers erhält und dadurch über die Weltraum-Hintergrundtemperatur hinaus aufgewärmt wird (und dessen Wärmeabstrahlung dann zum ersten Körper gelangen kann). In einer Atmosphäre mit Treibhausgasen gibt es daher immer Gegenstrahlung.
Und Gegenstrahlung bewirkt immer Energiezufuhr zum ersten Körper, unabhängig von der Temperatur des sie aussendenden zweiten Körpers, wenn der erste Körper zumindest einen Teil der ihn treffenden Gegenstrahlung absorbiert (1. HS!).
Auf der realen Erde existiert der THE daher von der Physik her auf jeden Fall. Was aber noch nichts über seine Größe aussagt, und auch nichts darüber, ob er vielleicht durch andere, gegenläufige Effekte überdeckt wird.
So einfach ist das. Bitte einen Fehler aufzeigen, oder akzeptieren.
1. Fehler: „Und da der THE, wieder definitionsgemäß, Erwärmung durch Gegenstrahlung ist“. Eben nicht. Ich habe unten weiter die Definition des THEs durch den IPCC angefügt. Dass das in der Vergangenheit mal fehlerhafter Weise anders war, ändert nichts am Status Quo. Der THE ist NICHT durch „Gegenstrahlung“ definiert.
Auch die anderen Fehler habe unten weiter schon ausführlich erklärt. Ich mag mich da nicht ständig wiederholen, zumal das ganze Thema eigentlich wirklich langweilig und intellektuell wenig herausfordernd ist. Es ist ein wenig so als würde man in der Mathematik ständig an der Frage ob 1+1=2 hängen bleiben.
„Und Gegenstrahlung bewirkt immer Energiezufuhr zum ersten Körper, unabhängig von der Temperatur des sie aussendenden zweiten Körpers, wenn der erste Körper zumindest einen Teil der ihn treffenden Gegenstrahlung absorbiert (1. HS!).“
Unfug!
Das hat mit dem ersten HS nichts zu tun, da die Energie ja auch reflektiert werden kann und sich gegebenenfalls ins All verkrümelt. Dann hat sie das geschlossene System verlassen, ist aber nicht verschwunden.
„weder die Erde noch die Erde + Atmosphäre sind je ein geschlossenes System. Sie empfangen immer Energie von der Sonne und geben immer Energie in den Weltraum ab.“
Das ist falsch.
Bitte informieren Sie sich
?
Was soll daran falsch sein?
„Was soll daran falsch sein?“
Die Atmosphäre ist ein offenes System, das Gesamtsystem Erde/Atmosphäre ein geschlossenes System
Die Erklaerung von Herrn Holtz dann also:
Werner Holtz am 22. April 2024 um 16:38
Hier kennen einige die Definition der Systeme nicht.
+ abgeschlossenes System: Es findet keine Materie/Massen- und Energieaustausch mit der Umgebung statt.
+ geschlossenes System: Es findet nur ein Energieaustausch mit der Umgebung statt, kein Materie/Massen-Austausch
+ offenes System: Es findet Materie/Massen- und Energieaustausch mit der Umgebung statt.
Die Erde bestehend aus Erdkörper und Erdatmosphäre ist ein offenes System bei dem ein Energie- und Materie- bzw. Massenaustausch mit der Umgebung (Weltraum) stattfindet. Der Materie- bzw. Massenaustausch mit der Umgebung/Weltraum (ca. 4·10^7 kg Massenzuwachs/Jahr und ca. 9,5·10^7 kg Massenverlust/Jahr der Erde, dies entspricht einem Netto-Energieverlust der Erde von etwa 1·10^13 J/d) ist vernachlässigbar gering in Bezug auf die Masse vom System Erde mErde = 5,972·10^24 kg (Δm[Erde] ≈ 0 bzw. Masse ist konstant). Somit kann das System Erde in sehr guter Näherung als quasi-geschlossenes System betrachtet werden. Ein geschlossenes System kennzeichnet, dass nur der Energieaustausch mit der Umgebung für die physikalischen Verhältnisse und Zustände vom System bestimmend ist. Zudem ist das System Erde ein fast energetisch passives System, das bedeutet, dass der Großteil der Energie 99,9% an der Oberfläche vom Erdkörper und Erdatmosphäre nicht dem System Erde „selbst entstammt“, sondern von der externen Energiequelle Sonne.
Hr. Roth
„Wenn sonst alles gleich bleibt, der Körper aber zusätzliche Strahlung erhält (und davon auch zumindest einen Teil absorbiert), dann erwärmt er sich über das vorherige Gleichgewicht hinaus“
Ihre Definitionen empfinde ich „unphysikalisch“, bezogen auf die Problematik, die Sie erklären wollen!
Es geht nicht um „Strahlung“ allgemein, sondern um Strahlungsenergie, die von Körpern unterschiedlicher Temperatur emittiert wird. Wie Hr. Weber unten angibt, gibt es drei Fälle. Nur in dem speziellen Fall, wo die Temperatur des abstrahlenden Körpers höher ist als jene des bestrahlten Körpers, kann Erwärmung des bestrahlten Körpers stattfinden. Das bedeutet, Ihre jetzt in Klammer gesetzte Ergänzung (die ursprünglich fehlte!) ist nur dann wahr, wo das eben zutrifft. In den hier diskutierten Fällen ist das aber nicht der Fall! Sie leiten davon aber eine Erwärmung inkl. THE ab, so weit ich verstanden habe, oder?
Im Gleichgewicht bleibt Gleichgewicht erhalten.
Bei Ungleichgewicht geht der Nettoenergiestrom weg vom heißeren Körper, klarerweise verändert sich die Abkühlgeschwindigkeit abhängig von der Größe der „Gegenstrahlung“. Ist diese Null, ist die Auskühlenergieabgabe am größten.
Sie schreiben auch:
„Elektrisch geheizter zweiter Körper in einiger Entfernung vom ersten Körper, der wärmer ist als der erste Körper.“
Auch diese Definition ist „unphysikalisch“. Wärmer bedeutet nicht zwingend höhere Temperatur, sondern nur mehr Wärmeenergie. Zwei Liter Wasser mit 20°C haben doppelt so viel Wärme wie ein Liter, haben aber trotzdem die identische Temperatur! Sprich, auch hundert Liter Wasser mit 19°C (viel Wärme) können einen einzigen Liter mit 20°C (wenig Wärme) nicht über 20°C hinaus temperieren, weil der Nettostrom an Wärmeenergie temperaturabhängig in die andere Richtung geht!
Nichts für ungut!
Herr Strasser,
was an meiner Aussage „unphysikalisch“ sein soll, verstehe ich nicht. Sie besagt, dass Strahlungsabsorption immer Energiezufuhr bedeutet. Das fordert m. E. der 1 HS. Und das gilt für jede Strahlung, unabhängig von den Temperaturen des aussendenden und des absorbierenden Körpers. Auch das fordert der 1. HS. Sie könnten noch sagen, dass ein Körper ihn treffende Strahlung dann nicht absorbiert, wenn sie von einem Körper niedrigerer Temperatur ausgesandt wird. Aber das wäre unphysikalisch, weil der Körper nicht plötzlich völlig transparent (oder völlig verspiegelt) wird.
Sie sagen, dass „wärmer“ nicht zwingend „höhere Temperatur“ bedeutet, sondern „mehr Wärmeenergie“. Da haben wir unterschiedliches Sprachverständnis: Für mich bezieht sich „wärmer“ immer auf Temperaturen, unabhängig davon, welche Wärmemenge sich jeweils dahinter verbirgt. 20 ° sind immer wärmer als 19 °, unabhängig von der jeweiligen Wassermenge.
Zu Schulz, 22.04. 13:37 und 13:43
Herr Schulz,
betrachten wir einen Körper in einem Behälter, dessen Wand mit flüssiger Luft konstant auf eine sehr niedrige Temperatur heruntergekühlt wird. Der Körper selbst werde über eine Heizspirale in seinem Inneren so beheizt wird, dass seine Oberfläche + 10 °C hat. Diese Heizleistung werde konstant gehalten. Nun bringen wir neben diesen Körper einen Eiswürfel mit 0 °C. Der Körper wird sich erwärmen. Bringen wir statt dessen 2 solche Eiswürfel neben den Körper, wird er sich schneller erwärmen. Ende des Experimentes.
Herr Roth,
sie machen es sich zu schwer.
Hier ein Experiment, das viel realistischer ist.
Sie haben eine Kugel, diese ist von innen geheizt. An der Oberflache hat die Kugel eine bestimmte Temperatur.
Nun umhuellen sie die Kugel mit einer Schaumisolierung.
Was passiert und warum?
Zusatzfrage, wie gross muss die Kugel sein, das der Fehler durch die Oberflaechenvergroeserung nicht hoeher als 1% ist?
Werter Hr. Roth,
alle drei Punkte, die Sie unter „Stufen des THE“ 1., 2., 3. anführen, sind Irrtümer!
Bekanntlich wird auf der Erde ein riesiger Anteil der empfangenen Energie in Arbeit umgewandelt, die bewirkt, daß riesige Wassermassen und riesige Luftmassen permanent in Bewegung gehalten werden und ununterbrochen neu umverteilt werden. Das darf in der Energiebilanz nicht unter den Tisch fallen.
Und additive Strahlungsleistung erwärmt auch nicht grundsätzlich zusätzlich. Messen Sie die Temparatur von etwas, das 1000W/qm abstrahlt und fügen Sie dann eine Gegenstrahlungsquelle mit z. B. 10W/qm hinzu und messen Sie erneut die Temperatur. All diese Sachverhalte sind durch den 1. und 2. HS der Thermodynamik zweifelsfrei definiert. Oder wollen Sie neue Hauptsätze aufstellen?
Natürlich strahlen sich Körper unterschiedlicher Temperatur gegenseitig an, aber der Wärmeübergang findet nie in Richtung Kalt nach Warm statt, trotzdem ist der 1. HS gewahrt, weil die Summe beider Energien natürlich erhalten bleibt. Es gibt kein Gesetz, welches erfordert, daß eine geringe Energie (kühl) in eine größere (warm) „hinein wandert“ und dort, wo sie zuvor war, ein „energieloses Loch“ entsteht. Die Wirklichkeit des Energietransfers ist genau umgekehrt! Ihr Verständnis des 1. HS scheint mir ein Fall von „Qxymoron“ zu sein …
Roth:
Im konkreten Beispiel würden die 1000W/qm idealisiert gem. StBo einer Temperatur von ca. 90°C entsprechen. 10 W/qm entsprechen ca. -160°C.
Glauben Sie tatsächlich, daß sich der 90°C-Körper auf über 90°C erwärmt, wenn man daneben einen Körper mit -160°C positioniert (alle sonstigen Einflüsse eliminiert!)?
Ja, Herr Strasser, im Weltraum würde eine Quelle mit 10 W/m² und -160 Grad die Temperatur erhöhen. Aber in Ihrem Wohnzimmer würde dieser sehr kalte Körper die vom heissen Körper insgesamt empfangene Umgebungsstrahlung etwas vermindern und somit auch seine Temperatur. Denken Sie bei der Gegenstrahlung daran dass sich die Erde im Weltraum befindet und jede Verringerung der Strahlungskühlung die Bodentemperatur erhõht. Das geschieht z.B. auch durch Wasserdampf sowie Wolken.
Und war ist mit der fast nicht vorhandenen Kühlung durch Wärmeleitung?
Und was ist mit der gut funktionierenden Kühlung durch Wasserverdunstung und Konvektion?
Dietze
„Ja, Herr Strasser, im Weltraum würde eine Quelle mit 10 W/m² und -160 Grad die Temperatur erhöhen.“
Glauben Sie tatsächlich, daß im Weltraum eine Strahlungsquelle, die 1000W/qm abstrahlt, heißer wird, wenn man eine andere mit 10 W/qm „Gegenstrahlung“ daneben stellt? Nach welcher Physik sollte das geschehen?
Nach Ihrer Logik müßte die Sonne heißer werden, weil die Erde minimal zurückstrahlt, oder?
Herr Strasser,
ja, das ist so. Wenn Sie einem Körper, der im Gleichgewicht ist, bei sonst gleichen Randbedingungen zusätzliche Energie zuführen, dann erwärmt er sich. Das fordert einfach der 1. HS, nach dem Energie nicht verloren gehen kann.
Roth, am 22. April 2024 um 11:53
Ich wiederhole:
Natürlich strahlen sich Körper unterschiedlicher Temperatur gegenseitig an, aber der Wärmeübergang findet nie in Richtung Kalt nach Warm statt, trotzdem ist der 1. HS gewahrt(!), weil die Summe beider Energien natürlich erhalten bleibt. Es gibt kein Gesetz, welches erfordert, daß eine geringe Energie (aus niederer Temp.) in eine größere (durch höhere Temp.) „hinein wandert“ und dort, wo sie zuvor war, ein „energieloses Loch“ entsteht. Die Wirklichkeit des Energietransfers ist genau umgekehrt!
Ihr „Energie zuführen“ geht also nur, wenn die Temperaturrelation „Warm nach Kalt“ gegeben ist, was im Fall Erde Sonne wohl nicht der Fall sein dürfte! Oder wie meinen Sie Ihr: „ja, das ist so.“
Konkret: woher nehmen Sie Ihre Behauptung? Auf welche Lehrsätze beziehen Sie sich? Wäre das so, wie Sie behaupten, müßte es jederzeit experimentell belegbar sein. Wo wäre das der Fall? Nennen Sie ein Experiment!
Herr Strasser, die Physik nennt sich Strahlungsphysik, und da geht es nicht darum was Sie glauben, sondern um die Tatsache dass eine mit konstanter Leistung beheizte Schwarzkörper-Oberfläche durch ∆S (W/m² an Gegenstrahlung) ihre Temperatur um ∆S/S/4•T erhöht (linearisiert für kleine ∆).
Herr Roth,
sie sagen:
Sie muessen Waerme zufuehren! Bei der Erde wo kommt ihrer Meinung nach die extra Waerme her?
Die Atmosphaere nimmt Waerme von der Oberflaeche auf, kann also nicht Waerme an die Oberflaeche abgeben.
Die Sonne scheint recht bestaendig. es gibt nicht mehr Waerme, also wenn sie recht haben muss dann auch alles gleich bleiben, oder nicht?
Herr Schaffer, Sie haben S-B sowie den Energieerhaltungssatz und den 2. HS offenbar noch nicht richtig verstanden. Wenn Sie die Temparatur einer Quelle messen, welche die Leistung von 1000 W pro qm abstrahlt und dann eine Gegenstrahlungsquelle mit z.B. 10 W/qm hinzufügen und erneut die Temperatur messen, so werden Sie gemäß S-B ein ∆T von +10/1000/4•T feststellen.
Von welcher Seite kommt die Gegenstrahlung?
Warum addiert sich die Strahlung von vielen Eiswürfeln nicht am Empfänger?
„Warum addiert sich die Strahlung von vielen Eiswürfeln nicht am Empfänger?“
Weil dann mein Hähnchengrill schön krosse Hähnchen grillen würde…
Ansonsten:
https://youtu.be/3Hstum3U2zw
MfG
Herr Schulz,
natürlich addiert sich die Strahlung von Eiswürfeln, weil nach dem 1. HS Energie nicht verloren gehen kann.
Strahlung addiert sich?
Bitte zeigen sie die Arbeit!
Erst mal was ist Strahlung fuer sie?
Strahlung hat eine Strahlstaerke die in W/m2 angegeben wird.
Strahlung transportiert Enrgie? Aber Energie ist Joule. Watt ist eine Leistung und die spezifische Leistung „Strahlstaerke“ ist spezifisch fuer die Flaeche.
Wenn sich Strahlung addiert, warum Kochen 5 Eiswuerfel nicht?
Ich sehe das so. Wenn die Eiswuerfel eine Kantenlaenge von 1 cm haben. Und sich alle Wuerfel parallel gegenueberstehen. Dann sind die wirksamen Flaechen 1 cm2 fuer die Abstrahlung und fuer die eingehende Strahlung.
Wenn also Wuerfel 1 mit 300 W/m2 strahlt ueber eine Flaeche von 1 cm2 dann werden pro Sekunde wieviel Joule abgestrahlt?
Warum rechne ich das nicht aus? Weil ich die eingehende Strahlung genau so berechne. Das heisst es kommt genausoviel Energie an wie abgestahlt wird. Der Waermeaustausch ist Null.
Das gilt fuer jeden Einzelnen Wuerfel mit jedem anderen Wuerfel.
Was addiert sich ihrer Meinung nach und wo soll ein Ueberschuss fuer eine Erwaermung herkommen?
Definieren sie Strahlung!
Haben zwei Eiswuerfel die doppelte Intensitaet von einem Eiswurfel?
Bitte Zeigen sie die Arbeit!
Ich verweise hoeflichst auf den Beitrag von Herrn Marvin Mueller als Antwort auf meine Frage
Warum addiert sich die Strahlung von verschiedenen Eiswuerfeln nicht? Koennen sie mit Eiswuerfeln Wasser kochen?
Marvin Müller am 22. April 2024 um 11:11
mfg Werner
Werner Schulz schrieb am 23/04/2024, 00:23:47 in 371934
Die Betonung lag dabei auf „man kann das nicht einfach so tun“, man muss es schon richtig machen. Wenn Sie eine Umgebung haben, aus der 0W/m² kommen, und dann einen Teil der Umgebung mit Eiswürfeln ersetzten, steigt die Einstrahlung auf die Oberfläche an. Und zwar mit jedem Eiswürfel, den sie hinzufügen und der eine Teilfläche ersetzt, von der vorher weniger abgestrahlt wurde.
Die, die das nicht verstehen, denken in der Regel an eine Umgebung mit Raumtemperatur, zu der dann Eiswürfel hinzugefügt werden. Gleiche Rechnung, nur sinkt dabei die Einstrahlung, da die Eiswürfel Flächen ersetzen, von denen vorher mehr abgestrahlt wurde.
Herr Mueller,
sie verwechseln da was. Es geht darum das sich die Strahlstaerke nicht addiert und sie haben genau erklaert warum das so ist.
Also aus 300 W/m2 von einem Eiswuerfel werden nicht 600 W/m2 von 2 Eiswuerfeln.
Wenn sie zwei Eiswuerfel in einer Umgebung von 0 W/m2 gegenueberstellen, dann strahlen sich zwar beide mit 300 W/m2 an, aber in keiner Situation addieren sich die Strahlungen zu mehr als 300 W/m2.
Der Treibhauseffekt wurde im Zuge des Klimawahnsinns zum obersten Schreckgespenst erhoben. Doch gibt es ihn überhaupt – und wenn ja, was bedeutet das für unseren Planeten? Energieexperte Dr. Martin Steiner und ein Team von „Independent Climate Research“ (ICR) haben ein Experiment durchgeführt und erörtern anhand dessen den Treibhauseffekt vor dem Hintergrund des Zweiten Hauptsatzes der Wärmelehre. … …
https://report24.news/dr-steiner-eroertert-anhand-von-experiment-gibt-es-ueberhaupt-einen-treibhauseffekt/
Danke für den Link zum Experiment und zur Bestätigung des THE.
Werden hier die Gegenredner aber nicht akzeptieren.
Roth
Machen Sie den Versuch, eine weiße Fläche mit Licht anzustrahlen und messen Sie die Helligkeit der reflektierten Strahlung mit einem Belichtungsmesser. Und dann halten Sie eine weitere weiße Fläche so, daß ein Teil des primär reflektierten Lichts nochmals reflektiert und wieder zurückgestrahlt wird und messen Sie erneut die Helligkeit.
Wenn dabei ein Helligkeitszuwachs entstünde, müßte sich dieser Prozeß aus sich selbst verstärken, weil ja die neue höhere Helligkeit wieder mehr Reflektion verursachen würde, was wieder die Grundhelligkeit verstärken müßte, usw.
Und dann schreiben Sie einmal die Formel der Energieerhaltung für diesen Versuch auf!
Vor einer ähnlichen Situation stand schon Achilles beim Versuch, eine Schildkröte zu überholen.
Ich meine, bevor man sich in eine Diskussion vertieft, etwas zu „hinterfragen“, wofür keine exakte Definition vorliegt, wäre der erste wesentlich Schritt einmal, eine klare und unmißverständliche wissenschaftliche Definition zu verfassen. Wie lautet die? Und zwar unterteilt in die Behauptungen „natürlicher THE“ und „anthropogener THE“?
Es muß in so einer Definition ein klarer Hinweis auf die jeweils behauptete konkrete Wirkungsweise enthalten sein. Wenn man also z. B. CO2 einen THE zuschreibt, muß dieser auch anhand von konkreten und unzweifelhaften Stoffeigenschaften von CO2 definiert und herleitbar sein.
Und wenn man dann zu der Erkenntnis gelangt, es gibt so einen Effekt, dann muß natürlich auch eine Rechenmethode dazugehören, ihn auch zu bestimmen. Andernfalls klingt alles nach „Wischiwaschi!
Laut Wikipedia liegt die mittlere Temperatur in der Thermosphäre der Atmosphäre bei etwa 1000 °C, dort ist beispielsweise der Orbit der ISS Raumstation. Material ist da natürlich nicht viel. Aber bei den hier in den Strahlungsgleichgewichten schwelgenden Boltzmann-Jüngern scheint das gar keine Rolle zu spielen?
Die Definition des THEs durch den IPCC (AR5 und AR6):
Man beachte: keine Gegenstrahlung! Entscheidend ist, dass die Atmosphäre kälter als die Oberfläche ist, daher reduzieren sich die ausgehenden Emissionen. Warum ist die Atmosphäre kälter als die Oberfläche? Das hat wiederum mit der adiabatischen Eigenschaft von Gasen zu tun. Vereinfacht und klar verständlich lässt sich das eben so veranschaulichen..
Wenn wir im Zusammenhang mit dem THE von „Gegenstrahlung“ sprechen, dann bitte nur im Sinne eines historischen Irrtums bzw. Logikfehlers. Ansonst tut „Gegenstrahlung“ nichts zur Sache. Wobei das an sich schon diskutierenswert ist, weil das Thema die Infantilität der „Klimawissenschaft“ natürlich herausstreicht.
Deshalb ist diese Ausführung auch schon obsolet:
Eben nicht! Der THE hat nichts mit „Gegenstrahlung“ zu tun. Das sage nicht nur ich, sondern auch der IPCC. Irgendwie sollte man das dann doch mal akzeptieren. Konkret aber: wird die Oberfläche ja nicht mit 240W/m2 Sonnenlicht beschienen, sondern nur ca. 160W/m2. Etwa 1/3 der Sonnenstrahlung wird schon in der Atmosphäre absorbiert. Da (160*5,67e-8)^0,25 = 230,5K ist, würde so der THE gleich mal auf ~47,5K anwachsen. Das wird üblicher Weise ignoriert, weil es letztlich egal ist wo Sonnenlicht absorbiert wird. Wenn man aber zwischen Erde und Atmosphäre differenziert, wie im Sinne von „Gegenstrahlung“, dann spielt das natürlich eine Rolle. Und es führt auf Abwege..
Noch extremer wäre das am Beispiel des THEs der Venus. Deren Oberfläche erhält nur ca. 15W/m2 an Sonnenstrahlung, aber ca. 16.000W/m2 (!!!) an „Gegenstrahlung“. Warum so viel „Gegenstrahlung“? Weil es so heiß ist! Warum so heiß? Na weil so viel „Gegenstrahlung“. Warum so viel „Gegenstrahlung“? Weil es so heiß ist! Und so weiter..
Ja, ein Treibhauseffekt durch „Gegenstrahlung“ ist, nebst vielen anderen Logikfehlern, natürlich auch ein Zirkelargument.
Doch, das kann sie und es macht einen Unterschied. Der Unterschied ist ironischer Weise „Gegenstrahlung“. Die Erde (Erdoberfläche meinetwegen) strahlt nämlich zurück. Bei einem Stern als Strahlungsquelle ist das egal, nicht aber bezüglich atmosphärischer „Gegenstrahlung“. Atmosphäre und Oberfläche bestrahlen sich gegenseitig, annähernd gleich intensiv, bei annähernd gleichen Temperaturen und sind in dem Sinne ein (partiell) geschlossenes System. Die Intensität dieses Strahlungsabtausches ist eine Funktion der Temperatur, wie uns schon das SB Gesetz sagt. Wäre jetzt die Temperatur auch noch eine Funktion dieses Strahlungsabtausches, dann heißt es wiederum willkommen im Zirkel..
Also, nein..
Herr Schaffer, wenn Sie die obige IPCC-Definition lesen, dann steht doch dort
Also nochmal: in all directions! D.h., auch nach unten, zurück zum Erdboden, und genau darin liegt doch die Definition von Gegenstrahlung. Die IPCC-Definition ist also gerade kein Gegenargument.
Die Begründung des THE mit Gegenstrahlung steht im Grunde auch nicht im Widerspruch zum adiabatischen T-Verlauf in der Atmosphäre. Würde der die Bodentemperatur bestimmen, dann müsste Wärme von einer warmen Atmosphäre auf den kälteren Erdboden strömen. Es ist aber gerade umgekehrt: die Atmosphäre ist kühler als der Erdboden, deshalb kann eine Energieübertragung von der Atmosphäre zum Erdboden nicht durch Wärmeleitung erfolgen. Hier steht der vielzitierte 2. HS entgegen. Mit Strahlung funktioniert es aber.
„Die Intensität dieses Strahlungsabtausches ist eine Funktion der Temperatur, wie uns schon das SB Gesetz sagt. Wäre jetzt die Temperatur auch noch eine Funktion dieses Strahlungsabtausches, dann heißt es wiederum willkommen im Zirkel..“
Wenn man von einer Null-Kelvin-Erde ausgeht und dann die Sonne dazuschaltet, dann schaukeln sich Erdbodentemperatur und Gegenstrahlung tatsächlich gegenseitig hoch. Entscheidend ist, dass der Vorgang nicht aus dem Ruder läuft, sondern zu einem Gleichgewichts-Zustand hin konvergiert.
Das ist nur völlig irrelevant. Zum einen stimmt es natürlich, dass in „alle Richtungen“ gestrahlt wird, zum anderen wird daraus jedoch NICHTS für den THE abgeleitet.
Nein. Es ist und bleibt thermodynamisch definiert, das beide Seiten sich mit einer bestimmte Strahlstaerke anstrahlen, aber die Waerme geht immer nur von Warm nach Kalt. Das ist bei der Strahlung so, das ist bei der Waermeleitung so und das ist laut Formel auch bei der Konvektion so.
Bitte lernen sie die Grundlagen.
Nein, das ist nur bei Wärmeleitung so. Bei Strahlung geht Wärme überhaupt nirgends hin! Wärme ist nämlich als ungeordnete Bewegung von Materieteilchen definiert. Strahlung transportiert zwar Energie, aber (in unserem Fall) als elektromagnetische Energie, nicht als Wärmeenergie.
Siehe auch meine Antwort auf Ihren Kommentar weiter oben.
P.S.: Meine Grundlagen hab ich vor etlichen Jahren schon gelernt.
Also laut ihnen gibt es keinen Waermetransport durch Strahlung?
Wenn sie die gleiche Grundlagen gelernt haben dann sicherlich von einer anderen Quelle.
Wie ist es mit Konvektion? Die transportiert auch keine Waerme?
@Werner Schulz am 21. April 2024 um 18:59
Ja, Sie haben richtig gelesen: kein Wärmetransport durch Strahlung. Wie auch, wenn Wärme die ungeordnete Bewegung von Materieteilchen ist? Durch die sog. „Wärmestrahlung“ wird bekanntlich kein Material transportiert, sondern nur Energie.
Es wird Ihnen doch bekannt sein, dass man Energie in verschiedene Formen umwandeln kann. Bei der Entstehung von „Wärmestrahlung“ wird Wärme in elektromagnetische Energie umgewandelt und bei der Absorption in einem anderen Körper wieder zurück in Wärme (i.d.R. auf einem anderen Temperaturniveau). Wärmestrahlung heißt so, weil sie von einem warmen Körper ausgesandt wird, sicher auch, weil sie in der Haut ein Wärmegefühl auslöst. Das heißt aber nicht, dass mit ihr direkt Wärme transportiert wird.
P.S.: Mein Verweis oben auf eine frühere Antwort von mir bezog sich auf Michael Mechtel am 21. April 2024 um 15:35, aber da ging es um eine Antwort nicht auf Sie, sondern auf U. Weber.
Herr Mechtel,
wie wird jetzt also Waerme durch Strahlung uebertragen? Wie waermt die Sonne die Erde? Oder tut sie es nicht?
Waerme, Arbeit und Energie haben alle die gleiche Einheit. Wenn in Strahlung Energie ist, und Waerme die Energie ist, die uebertragen wird, haben sie dann die gleiche Definition von Waerme wie ich?
Herr Schulz, natürlich geht gemäß 2.HS Wärme immer nur von warm nach kalt – das gilt auch bei Wärmedämmung, also Verringerung der Kühlung. Denken Sie mal an mein Experiment:
* Ein am Ende elektrisch beheizter Metallstab wird mit dem anderen Ende in Eiswasser getaucht und die Temperatur am heissen Ende wird gemessen. Dann wird das kalte Ende in Leitungswasser getaucht. OBWOHL DIESES WASSER KÄLTER IST (als das beheizte Ende), STEIGT DIE TEMPERATUR AM BEHEIZTEN ENDE. Dabei fliesst die Wärme stets von warm nach kalt – und damit entsteht KEIN WIDERSPRUCH ZUM 2.HS.
Herr Dietze,
was sie beschreiben ist der Quenchingeffekt und gerade dieser ist mit der herkoemmlichen Thermodynamik nicht so einfach zu beschreiben.
Vielleicht lesen sie die dazugehoerigen Arbeiten einmal durch:
Jet quenching phenomena during emergency cooling of high temperature solid surface – ScienceDirect
(PDF) Quenching of a heated rod: physical phenomena and heat transfer
mfg Werner
Herr Schulz, dass ein Wintermantel wärmt und das offenbar nicht dem 2.HS widerspricht, ist doch allgemein bekannt. Aber dass es sich um einen durch Thermodynamik nur schwer zu beschreibenden Quenchingeffekt handeln soll, ist mir neu.
Herr Dietze, ich wusste nicht, das sie ihren Wintermantel in Eiswasser tauchen, um warm zu bleiben.
Bitte erklären sie den Zusammenhang von Quenching und Pelzmantel.
@Peter Dietze am 23. April 2024 um 8:29
Warum begeben Sie sich auf Kosch-Niveau?
Sonst sind Sie doch auch immer penibel (was ja für Wissenschaftler und Fachleute, die sich eindeutig verständigen müssten, selbstverständlich sein sollte …).
Ein Wintermantel wärmt nicht!!!!! Der isoliert nur besser als andere Kleidung!!!!!
Frau Kosch hatte einmal richtig angegeben, das die Atmosphaere wie eine Isolierung ist.
Das waere meiner Meinung nach vertraeglich mit der Beschreibung eines Mantels.
Aber wie sie vielleicht mitbekommen haben, gibt es bei Herrn Dietze ernsthafte Bedenken, das man mit Thermodynamik eine Isolierung oder einen Mantel richtig beschreiben kann.
Ich finde man sollte sich schon auf der Ebene treffen wo die Assuagen uebereinstimmen und dann kann man aufbauend weiterarbeiten.
Allerdings habe ich da wiederum bei Herrn Ditze ernsthafte bedenken.
Es klingt vielleicht etwas seltsame, aber Frau Kosch hat etwas begriffen was jemand mit scheinbar hoeherem Ausbildungsgrad nicht versteht.
😂😂😂 Ein Entropie-Wunder durch Strahlung. Sie sind der nächste Nobelpreiskandidat oder doch nur ein Büttenredner…
Herr Pesch, elektromagnetische Strahlung transportiert immer Energie, und zwar ganz unabhängig von der Temperatur des Absorbers. Die W/m² addieren sich am Absorber (sogar falls die Quelle kälter ist) – sonst bräuchte man ja auch nicht Tausende von Spiegeln bei einem Solarkraftwerk.
Warum addiert sich die Strahlung von verschiedenen Eiswuerfeln nicht? Koennen sie mit Eiswuerfeln Wasser kochen?
Immerhin strahlt ein Eiswuerfel bei 0 Grad C mit ungefaehr 300 W/m2.
Laut Klimawissenschaft Verdampft Wasser bei 1044 W/m2.
Also reichen 4 Wuerfel aus, das Wasser eines fuenften verdampfen zu lassen.
Alternativfrage, wie kommt es das Wasser auf der Erde verdampft? An welcher Stelle erreichen sie 1044 W/m2?
Aus dem Vortrag von Prof. Gerlich :
Es gibt keine physikalisch plausible Begründung für eine Klimaerwärmung durch ir-anregbare Spurengase.
Herr Pesch, natürlich kann Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen. Da hat der antike Clausius (1887) Recht. Bloss daran dass elektromagnetische Strahlung (ähnlich wie el. Strom) keine Temperatur hat und kein Wärme- sondern ein Energiefluss (W/m²) ist, und auch absorbierte Energie aus kälterer Quelle (Gegenstrahlung) nicht verloren gehen kann, daran hat er leider nicht gedacht. Sicher haben Sie noch nie festgestellt dass Sie keine TV-Programme von Sendern aus kälteren Regionen enpfangen können. Und wenn Sonnenstrahlung Wärme transportieren würde, wäre sie auf dem langen Weg durch das 3 K kalte Weltall längst abgekühlt.
Werner Schulz schrieb am 21/04/2024, 22:17:44 in 371682
Weil Sie nicht einfach die Abstrahlung der Eiswürfel addieren können. Sie müssen die auf der Oberfläche auftreffende Strahlung bestimmen und dazu über den Halbraum über der Oberfläche integrieren. Da sehen Sie dann an einigen Stellen die Eiswürfel mit ihren
, an anderen Stellen etwas anderes. Bestünde der Halbraum komplett aus Eiswürfeln, würden maximal 316W/m² auf der Oberfläche auftreffen. Das Sie dann
damit kein Wasser kochen können, sollte klar sein.
Peter Dietze schrieb am 22/04/2024, 09:49:10 in 371765
Ich denke, da tun Sie ihm unrecht. Er schrieb doch (Die mechanische Wärmetheorie…, S. 315):
Da steht das doch eigentlich da. Auch der kalte Körper strahlt Wärme in Richtung des warmen, der die auch absorbiert…
Aber Herr Müller, wenn Sie bitte nicht die andere Aussage von Clausius ignorieren dass der kältere Körper auf Kosten des wärmeren einen Zuwachs an Wärme erfährt – also sich der wärmere Körper NICHT erwärmt, sondern ABKÜHLT, dann hat er tatsächlich die (leistungs)beheizten Körper vergessen. Und genau das ist was bis heute in der Thermodynamik nicht behandelt wird: Wärme- und Strahlungsdämmung.
Herr Mueller,
sie sagen:
Das sollten sie wiederum Herrn Roth erklaeren.
Ich mag ihre Erklaerung. So gut wie sie das darstellen, kann ich es nicht erklaeren.
Peter Dietze schrieb am 22/04/2024, 15:49:33 in 371856
Ich hatte zitiert, worauf ich mich bezogen habe. Da stand nichts von beheiztem Körper.
Clausius hat in dem Buch ein konkretes Problem betrachtet. Dabei hat er nichts vergessen. Er hat es nur nicht betrachtet.
Die dort getroffenen Aussagen kann man auch auf eine Situation mit drei Körpern bzw. einem beheizten Körper anwenden. Und dabei halt beachten, dass auch laut Clausius der kältere Körper dem wärmeren Körper Wärme zustrahlt, die dieser auch aufnimmt. Und genau das wird ja mit Verweis auf den 2. HS immer verneint …
Laut Thermodynamik ist Energie in der Strahlung enthalten, und diese ist in der Einstrahlung als auch der Abstrahlung enthalten. Die Differenz ist Waerme.
Leider wird umgangssprachlich von Waermestrahlung gesprochen. Aber prinzipiell ist Waerme die Energie die uebertragen wird.
Daher wuerde ich ihren Satz folgendermassen verbessern wollen:
Und dabei halt beachten, dass auch laut Clausius der kältere Körper dem wärmeren Körper Energie zustrahlt, die dieser auch aufnimmt.
„Sie müssen die auf der Oberfläche auftreffende Strahlung bestimmen und dazu über den Halbraum über der Oberfläche integrieren.“
Quatsch!
Man kann ja Spiegel einsetzen
Klasse was, lt. Klimakirche genügt die „Gegenstrahlung“, die Sonne ist überflüssig, ist die Planetenoberfläche einmal warm, bleibt sie warm…. 😁. Es gibt keine physikalisch plausible Begründung für eine Erderwärmung durch ir-anregbare Spurengase. Es ist unglaublich wie sich dieser physikalische Nonsens bis in Lehrbücher hinein fressen konnte…. 🤦♂️
Mal eine Frage in die Runde. Wer hat den Treibhausschwindel eigentlich ins Leben gerufen? Arrhenius 1896. Schwarzschild, Schuster und K. Angström 1905/06? Möller, Manabe 196X?
Und wer unterrichtet den seit den 1960ern an den Unis weltweit, ohne das es auffliegt?
Und das Militär macht mit seit den 1960ern mit Strahlungstransfermodellen wie Modtran, Hitran, Lowtran, etc ? Und die Forscher in der Fernerkundung?
Und die Planetenforscher und Astronomen machen auch mit, bei der Erforschung von Exoplaneten?
Bin da auf die Erklärungen gespannt.
Die Behauptung, dass der Treibhauseffekt ein Schwindel sein soll, hat nach meiner Kenntnis die Ölindustrie in die Welt gesetzt; nachweislich gegen besseres Wissen.
https://www.spektrum.de/news/wie-exxon-den-klimawandel-entdeckte-und-leugnete/1374674
https://www.sueddeutsche.de/wissen/total-klimawandel-klimakrise-emissionen-exxon-shell-1.5457240?reduced=true
https://www.sueddeutsche.de/kultur/klimakrise-exxon-prozesse-1.5735099?reduced=true
https://brf.be/international/1538438/
https://www.scinexx.de/news/energie/klimakrise-oelkonzern-wusste-schon-in-den-1970ern-bescheid/
„Der THE muss existieren“
Dass der Treibhauseffekt existiert, ist lange bewiesen und allen Beteiligten bekannt
„Er muss stark sein.“
„Stark“ ist ein relativer Begriff. Der natürliche Treibhauseffekt erhöht die Temperatur der Erde um ca. 33°C. Der durch uns verursachte Anteil am Treibhauseffekt setzt bis zum Ende des Jahrhunderts noch einige Grad drauf. Die Erde wird das überleben. Ein Großteil der Lebewesen und unser Wohlstand nicht.
„Das viele CO2 in der Atmosphäre muss „manmade“ sein.“
Auch das ist lange bewiesen. Die Erhöhung des CO2-Anteils in der Atmosphäre ist durch die Verbrennung fossiler Energieträger um 50% erhöht worden.
Damit sind alle Voraussetzungen nachweislich erbracht und wir müssen nach Aussage des Autors endlich unsere Anstrengungen erhöhen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
Frau Kosch,
Sie beziehen sich offensichtlich auf die drei Voraussetzungen, die ich dafür angegeben haben, dass die „Erde verbrennt“.
Über die erste Voraussetzung sind wir uns einig: Der THE existiert.
Bei der zweiten Voraussetzung habe ich die Beweislag als schwierig bezeichnet. Können wir uns wenigstens darauf einigen?
Also kommt es auf jeden Fall auf die dritte Voraussetzung an. Bei der habe ich behauptet, dass die Beweislage wesentlich einfacher ist und auf entsprechende Arbeiten in der Literatur verwiesen, die mit detaillierten Argumenten zeigen, dass die Zunahme der CO2-Konzentration höchstwahrscheinlich überwiegend aus natürlichen Quellen stammt, Voraussetzung drei also höchstwahrscheinlich nicht erfüllt ist. Sie haben eine gegenteilige Aussage gemacht, ohne einen Beweis hierfür anzugeben und auch ohne auch nur eines der in der Literatur angeführten Argumente für das Überwiegen der Natur zu widerlegen. So kann eine Diskussion zu nichts führen.
@ Herrn Dr. Eike Roth
Vor mehr als einem Jahrzehnt hatte der Radiosender RSH die Besucher auf einem Weihnachtsmarkt befragt, ob sie beweisen könnten, dass es gar keinen Weihnachtsmann gibt. Sie schreiben in Ihrem Artikel einleitend, Zitat mit Hervorhebungen:
„Wenn ein gerne eingesetztes Argument in Gefahr gerät, sich als falsch zu erweisen, dann regt das nicht zum nochmaligen Nachdenken an, sondern eher zum verstärkten Einsatz des Argumentes und zum pauschalen Verwerfen aller Vorbringungen, die die Berechtigung des Argumentes in Frage stellen könnten. Im konkreten Fall ist das durch den genannten Bericht gefährdete Argument die Aussage: „Der Treibhauseffekt kann gar nicht existieren, weil er experimentell nicht beweisbar ist“. Das ist zwar unlogisch, wird aber immer wieder vorgebracht, weil es nützlich erscheint, wahrscheinlich auch tatsächlich geglaubt wird. Unlogisch ist es, weil die Nicht-Existenz eines Effektes prinzipiell nicht experimentell bewiesen werden kann!“
Würden Sie die Aussage, „Der Weihnachtsmann kann gar nicht existieren, weil er experimentell nicht beweisbar ist“, ebenfalls für unlogisch halten?
@Weber
Sie haben sich in ihren Büchern als Alt68er bekannt. Wie oft lagen diese mit ihren unlogischen Annahmen daneben? Ich wüsste nicht, dass diese jemals Recht gehabt haben.
@ALL:
Die originale Formulierung im meinem Buch 17 Essays über den aktuellen Zeitgeist, das dem Geiste unseres Grundgesetzes gewidmet ist, lautet:
Nur ein abgefeimter Rechtsradikaler kann daraus den feststehenden Begriff „Alt68-er“ ableiten und als scheinwissenschaftliches Argument in der Öffentlichkeit mißbrauchen.
@Weber
Was mir auch aufgefallen ist, dass viele „ehemalige“ Alt68er heute zur AfD, oden Freien Wählern, Querdenkern, etc. übergelaufen sind. Ich habe das selbst als Blogautor auf Demos beobachten können. Von daher sind die Rechten auch nichts für mich. Die benutzen den THE auch um Politik zu machen.
Ach was!
So ist es. Unterm Aluhut lebt es sich aber leichter.
Immer noch aktuell, die leider verstorbenen Autoren Gerlich und Tscheuschner!
Könnte man nicht mal folgenden Versuchsaufbau erstellen um den THE zu beweisen/verifizieren/widerlegen:
Eine größere Wiese wird an 2 Stellen mit einer jeweils ca. 10 x 10 m großen „Bedachung“ in Höhe von ca. 5 m Höhe versehen, welche nach oben mit einem maximal isolierenden Material versehen ist und unten eine Decke mit einem Material aufweist, welche im
1. Aufbau eine Albedo von ca. 0,20
2. Aufbau eine Albedo von ca. 0,90 hat.
Der Abstand der beiden Aufbauten sollte mindestens 20-30 m betragen.
Alle Seiten der Aufbauten müssten einen Windschutz aufweisen.
In der Mitte der Installation misst ein Thermometer die Bodentemperatur und in der Mitte der Decke ein Thermometer die Deckentemperatur.
Für jede Versuchsreihe sollte das Dach vorher länger abgenommen werden um wieder gleiche Verhältnisse zu erzielen und natürlich muss die Temperatur der beiden Decken bei Messbeginn jeweils gleich sein.
Sollte in allen Versuchsreihen die Bodentemperatur des Aufbaus 2 höher sein, müsste dies ein Indiz für einen THE sein, andernfalls eben nicht.
(Voraussetzung natürlich, dass die Wiese an beiden Stellen der Aufbauten die gleich Albedo aufweist.)
Herr Hübner, Ihr Vorschlag ist gut und sollte realisiert werden. Dazu meine Anregung: Nehmen Sie Kontakt auf mit ihrem grünen MdB, der soll ihn als Regierungs-Auftrag an das PIK Potsdam weiterleiten. Die Versuchsdurchführung mit Ergebnisauswertung sollte vom Staat kontrolliert werden.
Das PIK Potsdam verschlingt viel unserer Steuergelder und hat noch niemals irgendwas versuchstechnisches durchgeführt. Nicht einmal einfache Coca-Cola Versuche kommen aus dieser Märchenabteilung. Technische Anwendungen ihres CO2-Märchenerwärmungseffektes wurden auch noch keine angedacht
@ Herrn Kovacs: die MDB der Grünen in meinem Wahlbezirk ist Frau Claudia Roth.
Mit dieser Dame ist ein vernünftiges Gespräch völlig unmöglich. Auch wird sie mit einem „Klimaleugner“, Schwurbler und sogenannten Rechten (Nicht-Grünen) wie mir sich auf keinen Diskurs einlassen. IQ-bedingt! mfG R. Hübner
Am Schluß steht: …unauflöslich an drei Voraussetzungen gebunden:
Es wäre schön gewesen Herr Roth, wenn Sie auch den EIKE-Vorstands-Standpunkt dazugeschrieben hätten: Der Treibhauseffekt ist schwächer als vom IPPC vorhergesagt, er ist bereits weitgehend gesättigt, eine weitere CO2-Zunahme führt zu (fast) keiner Erwärmung mehr. Zweckmäßigerweise wäre das der Punkt 3, also:
EIKE ist demokratisch aufgestellt und läßt eine breite Standpunktdiskussion zu, sofern die Regeln eingehalten werden. Wie Sie aus unseren Artikeln erfahren, ist nicht viel CO2 in der Atmosphäre, sondern zu wenig. Der jährliche Anstieg ist ein Segen für die Schöpfung.
Nur zur Ergänzung, ich habe den EIKE-standpunkt im Kommentar aufgeführt. Das ist natürlich nicht unser Standpunkt. Unseren könnte man so zusammenfassen
1) der Treibhauseffekt wirkt allerhöchstens in homöopathischen Dosen.
2) Es ist vollkommen egal, ob der THE leicht erwärmend, gar nicht oder gar leicht abkühlend wirkt
3) Alle politischen Maßnahmen zur CO2-Reduktion sind rausgeworfenes Geld und schaden der Natur und Umwelt.
4) Die Atmosphäre hat zu wenig CO2, die doppelte Konzentration wäre gut für die Flora und Fauna
5) Wir brauchen eine breite Volksbewegung, die mit vielen Argumenten ein Umdenken in der Bevölkerung herbeiführt. Dem CO2-Klimamärchen und der erzeugten Klimaangst muss ein Ende bereitet werden.
Vor allem dieser Punkt 5 taucht bei der Zusammenstellung dieses Artikels überhaupt nicht auf. Schade.
Gestern war ich seit langem wieder mal im Kino, und ich war entsetzt, dass im Vorprogramm, unter der Werbung, ein Propagandaspot schlimmster Sorte gelaufen ist, wie schlimm wir das Klima zugerichtet haben und dass die Jugend keine Zukunft mehr hat, wenn wir nicht sofort usw. usf.
Da wird eine ganze Generation von Jugendlichen kirre gemacht. Bin froh, dass ich aus dem Alter raus bin.
Ist so ziemlich alles plausibel. Allerdings schreibt der Autor zu „man made CO2“:
„nach meiner persönlichen Einschätzung sehr klar nicht erfüllt, siehe die angeführte Literatur“
und zitiert dann eigene Arbeiten. Das Thema wurde hier schon öfter diskutiert. Es soll demnach die Ozeanerwärmung sein, die den CO2-Anstieg in der Atmosphäre verursacht. Die Höhe des heutigen Anstiegs passt aber weder zu den vorausgegangenen Warmzeiten (damals kein CO2-Anstieg) noch zu den Übergängen von Eiszeit und Zwischeneiszeiten, als der CO2-Anstieg relativ zum Temperaturanstieg um einen Faktor 5 bis 10 kleiner war als heute.
Hallo Herr Dr. Roth,
jeder Körper mit einer Temperatur von mehr als 0 Kelvin strahlt „Wärme“ ab. Strahlen zwei Körper mit unterschiedlicher Temperatur sich gegenseitig an, kann man die Abstrahlung des Kälteren hin zum wärmeren Körper beispielsweise als „Gegenstrahlung“ bezeichnen.
Gemäß Experimental Physik, 2020, Band 1, Mechanik und Wärme, 9. Auflage, Kap. 10.3.4 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik: „Alle bisherige Erfahrung zeigt, dass Wärme von selbst immer nur vom wärmeren zu kälteren Körper fließt, nie in umgekehrter Richtung.“ Blickt man in R. Clausius „Die mechanische Wärmetheorie“, Dritte Auflage, erster Band, Braunschweig 1887, S. 361 – 364 stellt man fest, dass bereits damals über den 2. Hauptsatz der Wärmelehre auch schon heftig gestritten wurde. Es ist heute und hier auf EIKE nicht anders.
Herr Prof. Harde zitierte im Kommentarbereich am 4.April 2024 (18 50 Uhr) zum Teil II des Versuches Clausius 2. HS wie folgt. R. Clausius: „Wärmeübergang aus einem kälteren in einen wärmeren Körper kann nicht ohne Kompensation stattfinden.“ Harde fügte zum Zitat von Clausius die Unterscheidung zwischen offenen und geschlossenen Systemen hinzu, um zu erläutern, was seiner persönlicher Ansicht Clausius wahrscheinlich unter Kompensation verstanden hätte. Ich übertrage nun das Gegenstrahlungsmodel am Tag auf Clausius 2. HS mit der Erläuterung von Harde:
Das offene System wäre die Sonneneinstrahlung am Tag mit der Sonne als externe Energiequelle [Kompensation]. Die Temperatur nimmt über dem Boden mit der Höhe in Richtung kalt ab, in Richtung Tropopause – 50 °C (223K). Würde nicht etwas weniger als Hälfte der Sonneneinstrahlung vom Tag in die Nacht gespeichert, wären Tag und Nacht gleich warm. In der Nacht, mittlere Leistungsabgabe vereinfacht im Äquinoktium 1368 W/m² / 2 [mittlere Einstrahlung am Tag] x 0.415 [mittlere Abgabe in der Nacht] x (1- 0.27) [Albedoabzug gemäß ERBS Satellitenmesswert im 5 Jahresmittel] führt dies zu 207 W/m² entsprechend – 27 °C (245 K) bzw. 1368 / 4 x (1 – 0.30) = 239 W/m² entsprechend – 18 °C, nach KT97 (255K), je nach Modell. Die Gegenstrahlungshypothese würde jetzt die mittlere Oberflächentemperatur um +33 °C [Treibhauseffekt THE] auf 15 °C anheben mit der Sonne als Kompensation.
Da nachts keine Sonne scheint, ist keine externe Energiequelle [keine Kompensation] vorhanden. Das System ist damit geschlossen. Die „wärmere“ Bodenoberfläche 245 Kelvin gibt weiter Ihre „Wärme“ in Richtung an die noch kältere Tropopause 223 K ab. Clausius: „Die Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen.“
Damit kann nach Clausius auch keine Wärme aus Richtung der kälteren Troposphäre zur wärmeren Bodenoberfläche übergehen, weil es nachts keine Kompensationsmöglichkeit gibt. Eine Ausbildung von Gegenstrahlung, eine Wärmezufuhr über Strahlungstransport ist so selbst nach Clausius nicht möglich. Die Nettostrahlungsrichtung (zwischen Bodenfläche und den kälteren Luftschichten in der Höhe) kann damit nachts nur von der Erdoberfläche weg gehen und nicht zur Erdoberfläche hin gerichtet sein. Wenn die Gegenstrahlung nachts nicht existieren kann, kann sie es auch am Tag nicht. Der Versuch mit einem schwarzen Stein in der Tagsonne von Herrn Eugen Ordowski, öfters im Kommentarbereich von EIKE von ihm darauf hingewiesen, beweist experimentell. Auch am Tag existiert Gegenstrahlung nicht. Die THE-Hypothese mit über 324 W/m² im Mittel aus Gegenstrahlung ist damit falsch. Die Oberflächentemperatur auf der Erde muss anders entstehen.
Herr „Agerius“, Sie haben S-B sowie den Energieerhaltungssatz und den 2.HS offenbar noch nicht richtig verstanden. Gegenstrahlung bewirkt nach S-B ein ∆T von ∆S/S/4•T. Das macht bei 288 K am Boden +0,184 K pro W/m².
Wie führen sie die Rechnung weiter?
288K / 0.184 K/(W/m2) = 1565 W/m2
Was soll das sein?
Zu zwei ergänzende Gedankenexperimente:
Im Fall der Metallwürfel erfolgt ein Wärmefluss von warm nach kalt. Hieran ändert sich auch nichts, wenn ich einen Würfel durch einen schlechteren Wärmeleiter ersetze. Der beheizte Würfel wird nicht wärmer, weil ihm zusätzlich Energie zugeführt wird, sondern weil sich der Energieabfluss verschlechtert. Somit sind die Bedingungen des 2. HS erfült.
Bei der Gegenstrahlung hat jedoch die Energie den beheizten Körper bereits verlassen und muss diesem gegen ein thermisches Gefälle wieder zugeführt werden. Das widerspricht dem 2. HS. Er wäre somit ungültig und es müsste möglich sein, durch Fokussierung von IR-Strahlung aus dem Nichts heraus höhere Temperaturen zu erzeugen. Mir ist jedoch kein Fall bekannt, wo dies vollbracht wurde. Auch ein von mir durchgeführtes Experiment mittels Hohlspiegel erbrachte erst bei Anwesenheit eines wärmeren Strahlers einen Fokussierungseffekt.
„Gem. Stufe III ist „Gegenstrahlung“, wenn es sie denn überhaupt gibt, immer eine Folge von Energieabfuhr von der Erdoberfläche.“
Also so, wie eine Bettdecke, die die abgegebene Körperwärme teilweise zurück zum Körper schickt. Oder Kleidung. Die macht das Gleiche.
Ergebnis, wir frieren nicht, sondern uns wird kuschelig warm.
Nackt würden wir bei 20 °C an Unterkühlung sterben, aber wenn wir bekleidet sind, besteht die Gefahr nicht. Im Gegenteil. Je nachdem, welche Klamotten man anhat, wird einem warm. Hat man dann noch eine Alufolie über den Klamotten, dann wird einem so richtig warm.
Liege ich richtig mit den beiden Beispielen?
Eine Bettdecke schickt keine Waerme zurueck zum Koerper.
Das die Bettdecke eine Waermesenke fuer den Koerper ist, merken sie am Besten, wenn sie sie gerade ruebergezogen haben, und wie kalt diese dann ist.
Danach erwaermen sie die Bettdecke und diese nimmt an der Innenseite die Temperatur ihres Koerpers an.
Nur wenn die Bettdecke waermer als sie waere koennte sie Waerme zu ihnen zurueckfuehren. Das haengt dann allein von den Zimmertemperaturen ab, aber ich glaube nicht das sie dort mehr als 36 Grad C haben…
Aber bei 40° würden Sie jetzt auch keine Decke über sich legen, ist irgendwie…. unangenehm, nicht wahr?
Entweder haben sie verstanden, was ich gesagt habe, oder sie haben aus Versehen bestätigt, was ich meine.
Wäre schön, wenn wir dasselbe meinen, was meinen Sie denn?
Wenn sie es nicht wissen, war es aus Versehen.
Danke fuer die Bestaetigung!
@Rudolf Müller
Sie liegen richtig.
#Rudolf Müller am 18. April 2024 um 17:32
Habe gerade einen Modellversuch mit einem elektrischen Stromkreis gemacht, wo eine Spannungsquelle einen Widerstand R mit dem Strom I treibt. Als Bettdecke habe ich einen zweiten Widerstand R in Serie eingefügt und tatsächlich kann man sofort erkennen: Der zweite Widerstand (Bettdecke) schickt einen Teil des Stromes zurück, so dass nur noch der Strom I/2 übrig bleibt.
Dass der Treibhaus-Effekt so einfach zu verstehen ist, hätte ich nie gedacht!?
Herr Dr. Puschner, habe ich die Satire schlecht verstanden oder meinen Sie es wirklich so?
Um genau zu sein: teilweise liegen Sie richtig, nämlich mit der Alufolie. Die strahlt zurück. Wärme als solche kennt nur die Richtung von warm nach kalt.
Und genau deswegen hat die Natur keine gegenstrahlende Körperbedeckung entwickelt, sondern die isolierende Fell und Federn. Und der Mensch kleidet sich nicht in Alufolie, sondern in Materialien, die ähnlich wie Doppelglas Luft dazwischen haben, die Leitung unterbinden und Strahlung als unwichtig ignorieren.
Weil die Gegenstrahlung Quatsch ist.
Herr Müller, trotz aller Zustimmung der Strahlungsfraktion liegen Sie falsch. Decken Sie ein rotes Tier zu, es bleibt kalt.
Die Kleidung/Decke unterbricht den Kontakt zwischen warmen Haut und kalte Luft. Ohne Decke im Bett erwärmt ihre Haut die Luft durch Leitung, diese steigt hoch und wird durch kalte ersetzt. Ihre Haut muss immer wieder kalte Luft erwärmen und verliert Wärmeenergie. Decke/Kleidung/Fell verlangsamt diesen Prozess erheblich. Die durch Strahlung verlorene Wärmeenergie dagegen ist vernachlässigbar gering.
Aber im Beispiel einer Rettungsdecke mit infrarotreflektierender Alu-Beschichtung spielt die Strahlung dann doch wieder eine Rolle.
Die Rolle der Alubeschichtung der Rettungsdecken beschränkt sich darin, dass die Hersteller dieser Decken mehr Gewinn machen, da die Bezahler der Decken, letztendlich immer staatlich eingesammelte Gelder wie Steuern und Krankenkassen, nicht über den Sinn nachdenken, sondern bezahlen.
Nur Strahlenkasper glauben, dass diese Beschichtung eine messbare Wärme-Wirkung haben.
Der Unterschied zwischen Reflektion und Strahlungsabsorption und Emission ist ihnen bekannt?
Reflektiert die Atmosphaere IR Strahlung?
Eine, nach außen, völlig gegen Strahlungsverluste isolierte Thermoskanne mit lauwarmem Wasser befüllt, müsste sich also immer weiter aufheizen. Oder meldet die rückstrahlende Thermoskanneninnenwand der Flüssigkeit „jetzt sind wir im Gleichgewicht“ und stellt die Rückstrahlung ein?
Herr Roth stellt doch an keiner Stelle die Behauptung auf, dass Gegenstrahlung zu immer weiterer Aufheizung führt. Man sollte Gedankengänge schon auch mal versuchen nachzuvollziehen.
Gleichgewicht tritt auch nicht ein, wenn irgend wer an irgend wen irgend was meldet, sondern wenn die Zuflüsse genauso groß sind wie die Abflüsse. Ganz einfach.
Ohne Gegenstrahlung auf die Erdoberfläche wäre der Energieabfluss dort jedenfalls größer als der Zufluss. Die Folge wäre eine Abkühlung auf ein Temperaturniveau, das sich niemand wünschen kann, bis das neue Gleichgewicht erreicht ist.
Welche Bedingungen bestimmen denn das Gleichgewicht?
Wenn ich sie richtig verstehe ist das Gleichgewicht, das der Strahlung und Gegenstrahlung?
Ist das so? Kann denn die Gegenstrahlung die Strahlung bestimmen, wenn die Gegenstrahlung von der Strahlung abhaengt, oder muss es andere Faktoren geben, die dieses Gleichtgewicht bestimmt?
Da ist sie ja wieder, meine „Kaltkörperheizung“. Wenn es zu kalt wird trage ich immer eimerweise kaltes Wasser in mein Wohnzimmer dessen zusätzliche „Gegenstrahlung“ erwärmt dann meine Heizkörper so dass der Raum insgesamt wieder wärmer wird. Zum Nachheizen benutze ich Eiswürfel, das ist besonders wirkungsvoll, so wie bei der Troposphäre die unten wärmer wird weil sie oben kälter wird.
Noch einmal zur Erinnerung: Die Begründung der Bodenstrahlung von 390 W/m² erfolgt durch die Bilanzierung mit den 340 W/m² aus der „Gegenstrahlung“, welche wiederum, und jetzt halte man sich fest, aus der Bodenstrahlung von 390 W/m² gespeist wird. Wer angesichts solcher „Begründungen“ weiter erzählt das wäre kein Widerspruch zu den HS der Thermodynamik liegt voll daneben…
Irre, was hier auf EIKE mittlerweile abgesondert wird, z.B. der zweite Hauptsatz gilt nur für abgeschlossene Systeme.
Die AGW-Sekte lacht sich schlapp!
Anstatt irgendwelcher komplett verkrüppelter Versuchsaufbauten mache man mal den Spiegel-Test.
Ist einfach und billig, führt aber zu anscheinend unerwünschten Ergebnissen
Sorry, Herr Pesch, aber die Begründung der Bodenstrahlung erfolgt aus seiner Oberflächen-Temperatur. Ihr Wert von 390 W/m² gehört bei der Emissivität epsilon = 0.95 im Infraroten zu einer Bodentemperatur von 291.6 K oder 18.5 Grad Celsius.
Solange die Gegenstrahlung nicht größer ist als die Abstrahlung des Bodens, muss sie nicht zwangsläufig eine andere Quelle haben.
Und was Ihren Eiswassereimer betrifft, der fatal an die Kaffeeheizung mit Eiswürfeln erinnert: Sie können doch jederzeit nachrechnen, wieviele Milliwatt/m² der Wassereimer Ihrem Heizkörper zustrahlt und um wieviele Millikelvin oder Mikrokelvin der sich dadurch weniger abkühlt. Und dass der Wassereimer einen zusätzlichen Effekt ins Spiel bringt, der mit Strahlung nichts zu tun hat, indem er nämlich der Luft direkt Energie durch Wärmeleitung entzieht, und dass dieser Effekt bei weitem den Strahlungseffekt überwiegt, das wissen Sie doch sicher auch!
Herr Mechtel,
sie wissen aber schon, das die Strahlung vom Eiswasser die des Bodens uebertreffen muss, damit sie eine Erwaermung an der Heizung feststellen koennen?
Ansonsten ist das Eiswasser eine bessere Waermesenke als der Boden und es wird eher kaelter im Zimmer.
Herr Pesch ist eigentlich der einziger der hier mit ordentlicher Thermodynamik argumentiert.
mfg Werner
Das stimmt insoweit, als der Eimer einen Teil der Boden- (oder Wand-)Strahlung abschirmt. Aber den Eimer hab nicht ich ins Spiel gebracht, und bei der atmosphärischen Gegenstrahlung spielt dieses Utensil sowieso keine Rolle.
Herr Mechtel,
sie haben vielleicht den Eimer nicht ins Spiel gebracht, aber sie haben sich darauf bezogen und etwas falsches gesagt.
Siehe hier:
https://worldoceanreview.com/de/wor-6/die-polargebiete-als-teil-des-globalen-klimasystems/warum-es-in-den-polarregionen-so-kalt-wird/der-waerme-und-strahlungshaushalt-der-erde/
Der komplette Irrsinn, die Atmosphäre als Perpetuum mobile der 2.Art mit dem die Klimakirche die ganze Welt verrückt macht….
Unter dem Link findet sich doch eine wunderbare Graphik der Energieflüsse.
Nirgends ist da ein Perpetuum mobile 2. Art zu sehen. Sie könnten statt der Atmosphäre auch einen teiltransparenten Spiegel aufbauen (ca. ein zehntel transparent oder so). Der hätte, was den Strahlungsanteil betrifft, den gleichen Effekt, und auch damit gäbe es kein Perpetuum mobile 2. Art.
Gegenstrahlung ist vielleicht das falsche Wort. Mehr CO2 isoliert die Atmosphäre besser gegen Wärmeverlust ins Weltall. Genauso hat mehr Wasserdampf eine bessere Isolierung als trockene Luft.
Das verstehen die Herren Pesch und Schulz nicht.
Der 2. HS der Wärmelehre wird nicht verletzt.
Dabei hatte Herr Heinemann gerade erklärt, das nur CO2 die Atmosphäre kühlen kann.
Sind sie sicher das CO2 sich selbst durch Strahlung isolieren kann?
Ach so, deshalb ist der trockenadiabatische Gradient höher als der feuchtadiabatische.
Was isoliert die Luft noch mal?
Es ist auch unverständlich was sie sagen. Ich glaube sogar, es stimmt nicht!
Ja die Frage ist doch, wenn die Erde die Atmosphaere erwaermt und die Atmosphaere die Erde erwaermt, wie kriegt man eigentlich das Bier kalt!
Mit der Sonne Herr Schulz, natürlich
Sie sind kein Gourmet. Ich will das Bier ja nicht tiefkühlen. Die Sonne kann bekanntlich nur -18Grad C. Nehme ich dann das Bier aus der Sonne und stellen es in die Gegenstrahlung zum aufwärmen?
1:0 für Sie
Halten wir fest, Herr Kwass nimmt das Bier aus der Sonne, um es aufzuwaermen.
Sie verstehen noch nicht einmal die Ironie in meinem Beitrag. Weitere Diskussionen sinnlos….
Ist das so schwer mit den Strahlungsaustausch zweier Körper? Sie lassen Ihr Eiswasser nur emittieren und verweigern ihm die (relativ größere) Absorption aus der Umgebung. Beides findet aber statt, ob wir wollen oder nicht.
Noch einmal für alle die noch immer nicht verstanden haben wie das thermodynamische Wunder der Erderhitzung durch atmosphärische Gegenstrahlung funktioniert:
Das „Gegenstrahlungsmodell“ ist physikalischer Nonsens, unglaublich dass sich so etwas bis in Universitätskreise hinein etablieren konnte…. 🤦♂️
Keine Ahnung, woher dieses Zitat stammt, aber so darf man nicht rechnen! Die Abstrahlungen nach unten und nach oben müssen separat hergenommen werden, um jeweils eine zugehörige Temperatur zu bestimmen.
Die atmosphärische Gegenstrahlung am Boden hat ihren Ursprung bodennah und auf einem ganz anderem T-Niveau als die ins Weltall abgehende Strahlung. Außerdem sind Gase nicht ohne weiteres als schwarze Körper zu behandeln.
Ja, und Nachts ist es kälter als draussen. Das beschreibt Ihr Physikverständnis…..
Michael Mechtel am 19. April 2024 um 18:50
Aus „Der Atmosphären-Effekt“, Dr. Hebert, TU Bergakademie Freiberg. Damit geistert Herr Pesch seit 2012(?) durch die Kommentare.
Das wird Herrn Pesch seit damals auch regelmäßig erklärt. Vergeblich.
Herr Pesch sagt:
Als Quelle gibt er an: (ROEDEL, 2000, S. 76).
Die Antwort?
Stimmt so nicht, so kann man nicht rechnen.
Na dann ist ja alles gut.
Nur fraglich, warum einer nach der Quelle fragt und der andere eine falsche angibt.
Herr Pesch, wenn Sie den Strahlungshaushalt der Erde nicht verstehen, heißt das nicht, dass er falsch ist.
Bauen Sie schon einmal den „gegenstrahlungsgrill“, mit 340 W/m² Strahlungsleistung, bei 15°C Bodentemperatur, lässt sich ja einiges anfangen. Ich bringe dann das Bier mit, zur „Gegenstrahlungsparty“ Nachts, da ist diese ja besonders wirksam….
Jeder Studierende kennt den Spruch: „Ein akademischer Titel/Grad zeugt nicht unbedingt von Kompetenz.“
Solche wissens- und kenntnisfreien Personen gibt es in den akademischen Kreisen zuhauf.
Jean-Jacques Rousseau hat es auf den Punkt gebracht: „Die Natur betrügt uns nie. Wir sind es immer, die wir uns selbst betrügen.“