Beiträge von Kalle66 im Thema „Abkühlung unter Umgebungstemperatur ?“

Wolfgang,
Konvektion ist, wenn das Medium sich sichtbar bewegt (Gase und Flüssigkeiten dadurch Wärme transportieren).
Konduktion, wenn sie "steht", die Wärme sich diffussionsartig ausbreitet. Konduktion beschreibt auch die Wärmeleitung in Festkörpern (von gut wie bei Kupfer bis isolierend wie bei einer Isomatte). Für den Wärmeübergang eines Festkörpers auf Luft bzw. umgekehrt wird immer die Konduktion zuständig sein, die Konvektion sorgt dann für den Weitertransport innerhalb der Luft, wenn sie sich bewegt.

Stephan,
es gibt im Wesentlichen drei Arten des Wärmetransports.

a) Strahlung
In den klaren Himmel kommt davon fast nichts zurück und der abstrahlende Körper verliert so Wärme.
Nach unten nimmt er im Grunde so viel Strahlung vom Boden auf, wie er selbst auch abgibt. Es gibt da eine Formel, die in 4. Potenz mit der Temperatur in Kelvin arbeitet (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Daran siehst du aber auch, dass der Wärmetransport durch Strahlung in einem 270° Backofen (= doppelte Kelvintemperatur gegenüber 0°) 2*2*2*2 = 16-fach stärker wird und deshalb den Wärmetransport faktisch dominiert.

b) Konduktion mit der Luft.
Ohne Luftbewegung von außen bildet die Luft an Körpern, deren Temperatur abweicht, gleichzeitig eine isoliserende Schicht mit nur minimaler Luftbwegung. Kalte Luft ist schwerer als warme, dadurch entsteht immer ein kleine Bewegung, es sei denn die sammelt sich wie in einem See. Der Wärmetransport ist näherungsweise ein Produkt aus Luftmenge, die je Zeiteinheit vorbeistreicht * Temperaturdifferenz * Fläche * spez. Materialkonstante (Materialkombination). (Im Unterschied zur Wärmestrahlung gilt hier nur ein linearer Zusammenhang mit der Temperaturdifferenz, sprich im Backofen von oben verdoppelt sich hier der Wärmetransport nur.)

c) via Kondensation und Verdunstung von Wasser (bzw. Vereisung bei 0°C)
Wasserdampf speichert viel Energie, die beim Kondensieren freigegeben wird. An der Menge an Feuchtigkeit auf dem Teleskop kannst du bei Taubeschlag eine Vorstellung bekommen, welche Energiemengen da freigesetzt werden und trotzdem nicht reichen, das Teleskop zu erwärmen. (Stell Dir vor, du müsstest die Menge mit einem Wasserkocher 'wegkochen'.) Im Ergebnis puffert das Beschlagen mit Tau/Raureif die Abkühlung.
Man betrachtet dies immer als unerwünschte Folge, genaugenommen ist es aber auch Bestandteil des Systems des Wärmetransport.