Diskussion:Wärmeübertragung

Dieser Artikel wurde ab Januar 2014 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Wärmeübertragung“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

zwei Arten

Betrifft fogenden Inhalt:

Dies kann auf zwei Arten erfolgen:

Durch Wärmeleitung, dabei wird kinetische Energie zwischen benachbarten Atomen oder Molekülen übertragen. Durch Wärmestrahlung mittels elektromagnetischer Wellen. Sie erfolgt hauptsächlich im infraroten Spektrum. Durch Konvektion oder Mitführung, kann keine Wärme, sondern nur innere Energie oder Enthalpie übertragen werden...

In der Schulphysik Sachsen Realschule lehren wir schon immer, dass es drei Wärmeübertragungen gib. Die dritte Wärmeströmung!

Hab ich richtig verstanden das Konvektion im Prinzip Wärmeströmung entspricht, und ist es tatsächlich falsch, dies als dritte Wämeübertragung zu betrachten???

-- S. Fugmann 15:44, 17. Feb 2005 (CET)

Lieber Herr Fugmann, Wilhelm Nusselt hat in seinem 1915 erschienenen Aufsatz: "Das Grundgesetz des Wärmeüberganges" schon darauf hingewiesen, dass Konvektion logischerweise nicht als eigenständiger Mechanismus der Wärmeübertragung zu bezeichnen ist, denn es handelt sich schlicht und einfach um Wärmeleitung an strömende Medien. Wenn man einmal instationäre Wärmeleitung mit der sogenannten "konvektiven Wärmeübertragung" vergleicht, dann stellt man schnell fest, dass der Unterschied nur darin besteht, dass man die "Konvektion" im ortsfesten Koordinatensystem betrachtet. Für den mitbewegten Beobachter wäre sie instationäre Wärmeleitung. Ein physikalischer Mechanismus sollte sich durch den Standpunkt des Beobachters nicht verändern, oder? Die Tatsache, dass auch heute noch die Mehrheit aller Lehrbücher der Wärmeübertragung von den drei Mechanismen reden, zeigt nur, wie träge ein einmal festgelegtes Denkschema ist. Ich habe die entsprechende Änderung auch in der Englischen Version Wärme (engl.) (Heat) durchgeführt. Dort habe ich auch eine Biographie von Wilhelm Nusselt (engl.) verfasst, die das Zitat (ins Englische übersetzt) enthält. Mit besten Grüßen Holger Martin (nicht signierter Beitrag von HolgerM (Diskussion | Beiträge) 10:20, 23. Feb. 2005 (CET))

Danke für die nochmalige Bestätigung. -- S. Fugmann 18:38, 23. Feb 2005 (CET)

"Innerhalb von Festkörpern findet nur Wärmeleitung statt" - ist das richtig? es gibt doch Festkörper, die Wärmestrahlung transmittieren? (nicht signierter Beitrag von 84.160.201.54 (Diskussion | Beiträge) 14:46, 19. Mai 2005 (CEST))

Glas ist auch ein Festkörper und ist lichtdurchlässig, auf der anderen Seite durchdringt z.B. Röntgenstrahlung viele Festkörper. Auch gibt es Schaumstoffe, wo der Wärmetransport durch jede Schaumblase hauptsächlich durch Strahlung erfolgt. Aber der Wärmetransport bei Festkörpern insgesamt wird makroskopisch durch Wärmeleitung am Besten beschrieben - trotz spezieller mikroskopischer Mechanismen.--Physikr 16:35, 19. Mai 2005 (CEST)

Heat transfer involves movement of thermal energy from one region of space to another. This transfer can occur by three mechanisms:

• Conduction: Collision of molecules causes thermal energy to be transferred from one molecule to another. Very energetic molecules will lose energy in the transfer process, and the lower energy molecules will receive energy. Motion, as we understand the term in fluid dynamics, is not necessary. Heat can be conducted through a stationary solid, for example. The only motion is on a molecular level.

• Convection: When macroscopic flow does occur, the energy associated with a "parcel" of fluid is carried -- convected -- to another region of space. We call this "convective heat transfer." Clearly we will have to use our knowledge of fluid dynamics to understand convective heat transfer.

• Radiation: Molecular vibrations give rise to electromagnetic radiation, the amount of which is related in some way to the temperature of the matter. This radiation transmits energy through space, including through a vacuum containing no matter, and when it impinges on other molecules some of this radiant energy is absorbed by the receiving molecules.

84.154.247.110 12:41, 20. Dez 2005 (CET)

Beruht die Wärmeleitung bei Festkörpern nicht auf Kopplung der benachbarten Atome? Meines Wissens nach geschieht der Wärmetransport hierbei durch Übertragen der Schwingungsenergie zwischen den Teilchen. Bei der Konvektion strömen die Moleküle allerdings und kollidieren miteinander. Übertragen wird die Wärme also durch Umwandlung der kinetischen Energie der Teilchen welche aufeinander treffen. Vielleicht sollte man den Artikel auf eine allgemein anerkannte Version ändern, die sich nicht auf die Meinung eines Herrn Wilhelm Nusselt stützt. Ich denke, die 3 Energietransporte werden nicht umsonst in Uni (in meinem Fall Experimentalphysik an der Uni Würzburg) und Schule gelehrt. Also sollte in einer öffentlichen Enzyklopädie wirklich keine anderweitige Meinung eines Einzelnen stehen, auch wenn dieser seine Erklärungen dazu hat.

mfg, M.Lanig , 8.2.06, 18:23 (falsch signierter Beitrag von 84.170.126.204 (Diskussion | Beiträge) 18:23, 8. Feb. 2006 (CET))

Hintergrundinfo dazu: Nach Herrn Nusselt wurde die Nusselt-Zahl benannt, die den dimensionslosen Wärmeübergangskoeffizienten darstellt. Holger Martin, lehrt an der TH Karslruhe Wärmeübertragung und ist Autor mehrerer Abschnitte im VDI Wärmeatlas. (nicht signierter Beitrag von 83.218.63.40 (Diskussion | Beiträge) 11:57, 6. Okt. 2008 (CEST))

Und noch ein Mechanismus...

Strahlung, Leitung, Konvektion (siehe oben); was ist mit Phasenübergängen? Kondensationswärme, Verdunstungskälte? Welcher Übertragungsmwchanismus ist hier verantwortlich? 87.122.25.121

Das sind keine Transportvorgänge von A nach B. --Herbertweidner 00:14, 18. Jan. 2008 (CET)

Überarbeiten-Baustein: Ist Konvektion eine Art von Wärmeübertragung

Im Artikel sollte unter Nennung von Quellen klargestellt werden, ob Konvektion eine Wärmeübertragungsart ist. Nötigenfalls sollte beschrieben werden, wo es als solche bezeichnet wird und wo nicht. Gibt es also zwei oder drei Arten der Wärmeübertragung (oder sogar noch weitere)? Ich habe auch das Physik-Portal um Klärung gebeten. Portal Diskussion:Physik#Ist Konvektion eine Form von Wärmeübertragung? --Diwas 11:31, 5. Jul. 2007 (CEST) Artikel angepast im Sinne von: Konvektion wird auch als Kombination verschiedener Vorgänge betrachtet, die als Ganzes eine Wärmeübertragung darstellen können. Das Konvektion thermische Energie bewegen kann ist unstrittig. Da aber jedes Fluid eine Temperatur aufweist, bewegt auch jedes bewegte Fluid thermische Energie. Wäre Konvektion nur die Strömung eines Fluids, wären die Begriffe Strömung und Konvektion synonym. Konvektion ist immer eine Strömung, die etwas aufnimmt oder abgibt. Aufnehmen oder abgeben, wird sie dies über eine Systemgrenze. Wird thermische Energie über eine Systemgrenze bewegt, ist es Wärmeübertragung. Dies ist keine Theoriefindung, sondern nur der Versuch einer Beschreibung des umgangssprachlich und in der Wissenschaft überwiegend gebräuchlichen Begriffs Konvektion als eine Art Wärmeübertragung. --Diwas 14:41, 9. Jul. 2007 (CEST)

wärmeströmung bei Tieren

Mona: ehm also bei uns in der schule sollen wir so n Referar halten über wärmeströmung bei Tieren! Haben sie hir auch seiten für! Oder wo kann ich denn suchen! Oder... Was üxpirimente kann man machen um dass zu bestätigen! Z.B Wieso Federn warm halten! Oder wieso EIsbären schwarze haut haben!!! Ich bin übrigens in der 7en!

Danke! XD (nicht signierter Beitrag von 84.174.110.222 (Diskussion | Beiträge) 13:45, 3. Mär. 2009 (CET))

Trennung von Wärmetransport und Wärmeübergang

Der Großteil der bisherigen Diskussion wäre unnötig, wenn diese Trennung im Artikel deutlich wäre. Wärmetransport kann konvektiv sein, Wärmeübertragung per Definition nicht. Wärmetransport ist zurzeit eine Weiterleitung hierher. Getrennte Artikel sind m.E. nicht vorteilhaft, weil beide über die Zeit mit Aspekten des jeweils anderen Artikels zugemüllt würden. – Rainald62 (Diskussion) 15:11, 16. Okt. 2012 (CEST)

Wärmetauscher ist ein gebräuchlicher, jedoch falscher Begriff

Es geht hier um Wärmeübertragung. Genauso sollten auch die dazu verwendeten Apparate Wärmeübertrager und nicht -tauscher genannt werden. Der Begriff "Wärmetauscher" wird zwar noch weitverbreitet verwendet, ist aber falsch, denn es wird nichts "getauscht". Wärme geht nunmal immer nur "in eine Richtung", nämlich in Richtung des Temperaturgradienten.

Der VDI-Wärmeatlas empfiehlt auch den Begriff Wärmeübertrager. (nicht signierter Beitrag von 77.7.97.236 (Diskussion) 19:33, 11. Feb. 2013 (CET))

Abbildung

Die Abbildung, die den Wärmeübergang bei erzwungener Konvektion darstellen soll, enthält Fehler und Unmöglichkeiten. Die Temperatur- und Geschwindigkeitsprofile sind mit linearen Verläufen dargestellt. Temperatur- und Geschwindigkeitsgrenzschicht sind gleich dick. Und da ist die laminare Unterschicht mit der Grenzschicht verwechselt worden. Ich entferne deshalb mal die Abbildung. Die Begriffe im Text stimmen auch nicht ganz. --Zitronenpresse (Diskussion) 17:57, 16. Jun. 2014 (CEST)

Auslöser nicht immer Temperaturdifferenz?

Hallo @Rainald62: Dein revert ist wohl richtig, an sowas wie Fernwärmeversorgung hatte ich nicht gedacht. Aber ganz richtig ist das doch eigentlich nur dann, wenn man die genaue Definition von Wärme als $Q=\Delta U-W$ nicht so eng sieht und sich stattdessen an der üblichen Ausdrucksweise orientiert. Wie wäre dies denn auf erzwungene Konvektion anzuwenden? Mir scheint da eine Inkonsistenz vorzuliegen. Wäre es nicht korrekt zu sagen: am Anfang des Fernwärmerohrs fließt Wärme hinein, beim Verbraucher fließt sie in gleicher Menge (idealisiert) wieder raus, aber dazwischen findet sie gar nicht statt. Da Wärme keine Bestandsgröße ist, muss man sich ja auch nicht fragen, wo sie denn während des Strömens ist. --Bleckneuhaus (Diskussion) 10:05, 24. Mai 2018 (CEST)

Das Beispiel Fernwärmerohr ist unpassend. Bei einem Föhn liegt es näher, Ein- und Auslass zusammen als die Systemgrenze des Geräts zu definieren. Arbeit geht in elektrischer Form rein, zu einem kleinen Teil als Lärm und Wind wieder heraus, $\Delta U$ ist stationär null, also haben wir nach der 'genauen Definition' einen großen Wärmestrom heraus, was sich mit der Alltagserfahrung deckt.

Ein- und Auslass zusammen als Systemgrenze ist auch bei der Fernwärme sinnvoll und üblich, allerdings ist nicht das Rohr das System, sondern das Blockheizkraftwerk bzw. einen Verbraucher, zwischen denen die Systemgrenze der Querschnitt durch das Rohrleitungspaar ist, meist im Keller des Verbrauchers. --Rainald62 (Diskussion) 00:44, 26. Mai 2018 (CEST)

Das ist keine befriedigende Antwort. Begriffe müssen unabhängig davon funktionieren, ob man die Systemgrenzen konventionell wählt. In diesem Sinne bleibe ich mal beim "System: Fernwärmerohr". --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:49, 26. Mai 2018 (CEST)

Mir ist unklar, worauf Du hinaus willst. Was ist "das" in deinem ersten Beitrag? Und was findet nicht statt? – davor und danach ist "sie" die Wärme.

Dass deine Einfügung (siehe Abschnittsüberschrift) nicht korrekt ist, zeigt hinreichend bereits ein Gegenbeispiel.

Über den definierenden Satz ohne deine Einfügung eröffne ich hiermit einen neuen Abschnitt.--Rainald62 (Diskussion) 18:52, 26. Mai 2018 (CEST)

Mein "das" in Aber ganz richtig ist das doch... meint den aktuellen ersten Satz der Einleitung. Und mit dem, was "nicht stattfindet", habe ich "Wärme" gemeint; etwas lax ausgedrückt ('tschuldigung), denn was im Fernewärmerohr nicht stattfindet, ist genauer gesagt der Prozess, zu dem die "transportierte Wärme" als $Q=\Delta U-W$ eine Prozessgröße ist. Begrifflich sauber wird das wohl nur, wenn wir den Fall reiner Konvektion als dem (altgewohnten, 19. Jhdt) Sprachgebrauch geschuldet beschreiben, der der endgültigen Definition (Born? 1920er) von Q nicht genüge leistet. - Gibt es denn noch andere Begriffspedanten (wie ich), die was dazu sagen könnten? - Siehe auch den dankenswerterweise eröffneten nächsten Abschnitt. - Deinen Satz mit dem Gegenbeispiel habe ich nicht verstanden. Welches denn? Erzwungene Konvektion ist ja gerade kein durchschlagendes Gegenbeispiel, sondern eine beibehaltene Schlampigkeit - immer mit der genauen Definition von Wärme im Hinterkopf. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:55, 26. Mai 2018 (CEST)

Auch nach erneuter Lektüre von Wärme (bis Born 1921) sehe ich keine Diskrepanz zw. dem Bsp. der Wärmelieferung per erzwungener Konvektion und der Definition $Q=\Delta U-W$. Der Prozess, falls dir $\Delta U$ zwecks Behaglichkeit nicht reicht, könnte Verdunstung in einem Wirbelschichttrockner sein. --Rainald62 (Diskussion) 22:57, 26. Mai 2018 (CEST)

Eigentlich gehört die Diskussion nach Wärme. Hier könnten wir in der Einleitung auf die Definition von Wärme verzichten und stattdessen mitteilen, worum es in diesem Artikel geht. --Rainald62 (Diskussion) 23:09, 26. Mai 2018 (CEST)

Ok, ich gebe meine Pingeligkeit hinsichtlich der Frage, ob die Energie, die durch ein Stück einer Fernwärmeleitung (das System) transportiert wird, hinsichtlich dieses Transport-Prozesses als Wärme bezeichnet werden darf, mal auf. Auch Deinen letzten Gedanken setze ich jetzt mal um. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:26, 27. Mai 2018 (CEST)

Transport von Energie über eine Systemgrenze?

Trifft auch auf Arbeit zu. --Rainald62 (Diskussion) 18:52, 26. Mai 2018 (CEST)

Eben. Genau daran hatte ich mich gestört und deshalb als notwendige Bedingung dazugeschrieben, dass die T-Differenz verursachend ist. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:38, 26. Mai 2018 (CEST)

Neuer Zweifel: warum überhaupt überhaupt Systemgrenze? Bei der Herleitung von Wärmeleitungsgleichungen betrachtet man den Wärmetransport durch gedachte Flächen im homogenen Medium. Wenn es da vereinbarte Konventionen gibt (bei den Technikern vielleicht?) - her damit! Sonst ist das zu streichen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 19:13, 20. Jan. 2020 (CET)

Wärmestrahlung und Konvektion

Nach diesem Artikel soll es möglich sein mit Wärmestrahlung und Konvektion (anders als mit der Wärmeleitung) eine Wärmeübertragung in Richtung einer höheren Temperatur zu realisieren. Ich denke nicht, dass das geht, und das es dem Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik widersprechen würde. Die rechnerische mögliche Auftrennung der Strahlungsleistung (wie hier im Abschnitt Arten 2 dargestellt) in einen (größeren) Wärmestrom zu kalten Temperatur und einen kleineren zu heißeren Temperatur steht dem nicht entgegen, weil sich das nur rechnerisch aber nicht physikalisch Auftrennen lässt. Das Problem ist dabei anders als hier beschrieben nicht, dass es keine nichtstrahlenden Oberflächen gibt, sondern dass die Emission und Reflexivität gekoppelt sind. D.h. eine nicht-strahlende Oberfläche wäre 100% reflektiv, damit wäre kein Wärmeaustausch möglich. Die Wärmeleitung kann man auch rechnerisch in einen Teil aufwärts und einen Teil abwärts zerlegen, indem ich den Strom gegenüber 0 K festlege und die Wärmeströme statt die Temperaturen subtrahiere; P1= A/l * lambda * T1, P2= A/l * lambda *T2. P=P1-P2 und schon hätte ich eine Wärmeleitung in Richtung der höheren Temperatur. --Schrauber5 (Diskussion) 17:21, 2. Feb. 2022 (CET)

Ich denke, Du hast recht. Widerspricht jemand? Etwa mit Angabe einer guten Quelle? Wenn ja, dann mal ordentlich diskutieren, wenn nicht, dann schnell ändern! --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:11, 2. Feb. 2022 (CET)