Erwärmung eines von Licht bestrahlten Körpers berechnen

janine86 · Anmeldungsdatum: 20.09.2019 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo liebes Forum,

ich bräuchte eure Hilfe bei folgendem Problem:

Ein Kasten aus Aluminiumblech befindet sich oberhalb einer Reihe von 10 Lampen. Die Lampen strahlen nach oben ca 30W/Lampe ab.

Der Blechkasten hat eine Grundfläche von ca 1,2m², sein Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 12W/m²K
Er befindet sich ca 30cm über den Lampen.

Nun würde ich gern wissen, wieviel Wärme der Kasten aus den Lampen aufnimmt, quasi um wieviel sich das Innere des Kastens erwärmt.

Die Umgebungstemperatur beträgt ca. 45°C.

Leider komme ich nicht so richtig weiter.

Vielen Dank für eure Hilfe im Voraus,
Janine

Meine Ideen:

Ich habe jetzt versucht es über die Formel K*A*dT zu berechnen aber mir fehlt ja das dT.

Ich weiß, dass im Kasten am Anfang die gleiche Temperatur wie außen herrscht, also 45°C

Ich weiß aber nicht wie warm die Luft unter dem Schrank wird wenn sie durch die Lampen erwärmt wird.

Willkommen im Physikerboard!
Ich habe Deine zwei Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet.
Viele Grüße
Steffen

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

An Hand der Einheit für den Wärmedurchgangskoeffizienten, kann man ablesen, dass dieser WK = P/(A*dT) ist.

Somit ist

dT = P/(A*WK)

dT = 10 *30 W/(1,2 m^2*12 W/(m^2 K)

dT = 20,8 K

Die Temperatur steigt dann auf 65,8 Grad bei 45 Grad Anfangstemperatur.

Was nicht berücksichtigt ist, der Abstand von 30 cm. Wie gross ist der Leistungsverlust in Luft ?

janine86 · Anmeldungsdatum: 20.09.2019 Beiträge: 2

Danke nobby,

leider weiß ich nicht wie der Wärmeverlust ist aber ich denke, das mit deiner Hilfe schon überschlägig die Erwärmung bestimmt werden kann.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Der Wärmedurchgangskoeffizient gibt die durchgehende Wärmeleistung an für eine bestimmte homogene Wand mit konstanter Temperaturdifferenz zwischen beiden Seiten (interessant im Bauwesen). Hier ist jedoch davon auszugehen, daß sich das untere Blech ziemlich erhitzt und sich das Innere des (geschlossenen?) Kastens dadurch "irgendwie" erwärmt, er selbst wieder Wärme abgibt usw., die Luftkonvektion mal beiseite. Ich sehe da keine fixe Lösung.