Zur Community

Physik Thermodynamik – Wärmetransport

14 KartenNaturwissenschaftenatrio09.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Welche drei Mechanismen des Wärmetransports gibt es? · Was besagt das Fourie…

Karten

14 Karten
STANDARD

Welche drei Mechanismen des Wärmetransports gibt es?

Rückseite

Wärmeleitung (Konduktion), Wärmeströmung (Konvektion) und Wärmestrahlung (Radiation) – sie können gleichzeitig auftreten.

STANDARD

Was besagt das Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung?

Rückseite

Der Wärmeflussdichtevektor ist proportional zum negativen Temperaturgradienten: q = -λ · ∇T, λ ist die Wärmeleitfähigkeit.

STANDARD

Wie berechnet man den Wärmeleitwiderstand einer ebenen Wand?

Rückseite

R_th = d / (λ · A) mit Wanddicke d, Wärmeleitfähigkeit λ und Fläche A; Einheit: K/W.

STANDARD

Was ist der kritische Isolierradius bei Zylinderrohren?

Rückseite

r_krit = λ_isol / α_außen; bei r < r_krit erhöht zusätzliche Isolierung den Wärmeverlust durch vergrößerte Außenfläche.

STANDARD

Wie lautet das Newtonsche Abkühlungsgesetz für Konvektion?

Rückseite

Wärmeflussdichte q = α · (T_Wand - T_Fluid) mit Wärmeübergangskoeffizient α (W/m²K) und Temperaturdifferenz.

STANDARD

Worin unterscheiden sich Wärmeleitkoeffizient λ und Wärmeübergangskoeffizient α?

Rückseite

λ (W/mK) beschreibt Stoffleitfähigkeit im Festkörper; α (W/m²K) beschreibt Energieübergang an Grenzfläche Festkörper/Fluid.

STANDARD

Welche dimensionslosen Zahlen charakterisieren Konvektion?

Rückseite

Nusselt (Nu = α·L/λ), Reynolds (Re = ρ·v·L/η), Prandtl (Pr = ν/a); Nu = f(Re, Pr) korreliert Wärmeübergang.

STANDARD

Was unterscheidet freie von erzwungener Konvektion?

Rückseite

Freie Konvektion wird durch Dichteunterschiede (Auftrieb) getrieben; erzwungene Konvektion durch äußere Strömung (Pumpe, Lüfter).

STANDARD

Was besagt das Stefan-Boltzmann-Gesetz für Schwarze Körper?

Rückseite

Strahlungsleistung pro Fläche: M = σ · T⁴ mit σ = 5,67·10⁻⁸ W/m²K⁴ und absoluter Temperatur T.

STANDARD

Was beschreibt das Wiensche Verschiebungsgesetz?

Rückseite

Wellenlänge maximaler Spektralausstrahlung: λ_max = 2,898·10⁻³ m·K / T; bei 300 K liegt λ_max ≈ 9,7 µm (Infrarot).

STANDARD

Wie hängen Emissionsgrad ε, Absorptionsgrad α und Reflexionsgrad ρ zusammen?

Rückseite

Kirchhoffsches Strahlungsgesetz: ε = α (thermisches Gleichgewicht); Energieerhaltung: α + ρ + τ = 1 (τ = Transmissionsgrad).

STANDARD

Wie berechnet man den Strahlungsaustausch zwischen zwei grauen Flächen?

Rückseite

Q_12 = (σ·A₁·(T₁⁴-T₂⁴)) / (1/ε₁ + A₁/(A₂·F₁₂)·(1/ε₂-1)) mit Sichtfaktor F₁₂ und Emissionsgraden ε.

STANDARD

Was ist der Gesamtwärmeübergangskoeffizient k (U-Wert)?

Rückseite

1/k = 1/α_i + Σ(d_j/λ_j) + 1/α_a; fasst alle konvektiven und konduktiven Widerstände einer Wand zusammen.

STANDARD

Wann ist die Biot-Zahl (Bi) klein und was bedeutet das?

Rückseite

Bi = α·L/λ << 1: Temperatur im Körper ist nahezu homogen, innere Wärmeleitung dominiert, Kühlung/Konvektion ist flaschenhalsartig.

Lerne diese Karten mit Spaced Repetition

Kopiere das Deck kostenlos in deine Bibliothek und starte den Lernmodus mit dem FSRS-5 Algorithmus.