Was ist eigentlich der Unterschied...

zwischen Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektoren?

Wenn zwischen zwei Körpern oder zwei Systemen ein Temperaturunterschied vorhanden ist, so wird erfahrungsgemäß Wärme vom wärmeren zum kälteren System transportiert. Der Transportvorgang kann nach drei unterschiedlichen Prinzipien vonstatten gehen: über Wärmeleitung, über Wärmestrahlung und über Konvektion.

Wärmeleitung: Diesen Vorgang kann man sich prinzipiell wie den elektrischen Leitungsvorgang vorstellen. Um Wärmeleitung zu ermöglichen, muss ein Stoff vorhanden sein, in dem sich die Wärmeenergie fortpflanzen kann. Wahrscheinlich kann jeder das Beispiel am Kupferrohr aus eigener Erfahrung nachvollziehen: Wenn das eine Ende mit dem Brenner erwärmt wird, dauert es gar nicht lange, bis auch das andere so heiß geworden ist. Das erfolgt durch energetische Anregung benachbarter Atome. Die Art und Weise wie gut oder schlecht ein Material diesen Energietransport unterstützt, drückt die Wärmeleitzahl l aus.

Konvektion: Wie bei der Wärmeleitung muss auch bei der Konvektion ein stofflicher Träger für die transportierte Energie vorhanden sein. Allerdings wird die Wärmeenergie zusammen mit dem Stoff transportiert. Es funktioniert also nur mit strömungsfähigen Stoffen - d.h. z.B. Luft oder Wasser. Daher wird die Konvektion auch als Wärmeströmung bezeichnet. Ein typisches Beispiel aus der Heizungstechnik ist der Austritt von warmer Luft aus der Oberseite eines Konvektors.

Wärmestrahlung: Bei Wärmetransport durch Strahlung ist kein Trägermaterial erforderlich. Weil dieser Energietransport auf der Basis elektromagnetischer Wellen (wie auch Licht oder Funk) erfolgt, ist er auch im luftleeren Raum möglich (Sonnenstrahlung). Ein bekanntes Beispiel für Wärmestrahlung ist die Fußbodenheizung. Sie gibt fast ausschließlich ihre Wärme in Form von Strahlung ab.

Wärmestrahlung gibt jeder Körper ab, der eine Temperatur oberhalb von 0 Kelvin (dem absoluten Nullpunkt) hat. Stehen sich ein wärmerer und ein kälterer Körper gegenüber, so zählt zum Schluss die Wärmebilanz, d.h. der kältere Körper bekommt vom wärmeren mehr Wärme zugestrahlt als er an diesen abgibt.

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