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•
Bolometer in Stativmaterial aufbauen (Fig. 1).
•
Bolometer so ausrichten, dass die Sonne genau
in Achsenrichtung einstrahlt. Der Schatten der
vorderen Endplatte fällt dann genau auf die hin-
tere Platte.
•
Bevor das Thermometer in die Bohrung des
Aluminiumzylinders gesteckt wird, einige Trop-
fen Wasser hinein geben, um den Wärmeüber-
gang zu verbessern.
•
Thermometer in die Bohrung stecken, Anfangs-
temperatur ablesen und in Tabelle notieren.
•
In einer Messreihe von 10 Minuten alle 60 Se-
kunden Temperatur ablesen und notieren.
•
Hintere Endplatte abziehen, Aluminiumzylinder
abschrauben und durch Wägung seine Masse m
bestimmen.
•
Durchmesser d der geschwärzten Fläche mit dem
Messschieber messen und die Fläche A errech-
nen.
•
Erwärmung des Aluminiumzylinders in einem
Temperatur-Zeit-Diagramm darstellen. Durch
die Messpunkte eine Ausgleichsgerade legen.
Die Temperaturerhöhung ΔT pro Minute ergibt sich
aus der Steigung der Gerade.
Die Wärmemenge Q, die der geschwärzten Fläche des
Aluminiumzylinders in der Minute zugeführt wird,
lässt sich aus der Temperaturerhöhung pro Minute
ΔT, der Masse m des Aluminiumzylinders und der
spezifischen Wärmekapazität von Aluminium
berechnen.
=
⋅
Δ ⋅
Q
c
m
T
Al
Die spezifische Wärmekapazität von Aluminium
J
=
beträgt
c
896
Al
°
⋅
kg
C
•
Die Strahlungsleistung S pro Flächeneinheit (je
2
cm
und min) mittels Gleichung 2 berechnen.
Q
S =
A
3.2 Bestimmung der Strahlungsleistung einer
Glühbirne
Zusätzlich erforderlich:
1 Lampenfassung E14
1 Glühlampe 12 V, 25 W, E14 als Verbrauchsmaterial
1 Transformator mit Gleichrichter (230 V, 50/60 Hz)
oder
1 Transformator mit Gleichrichter (115 V, 50/60 Hz)
Experimentierkabel
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, so dass Wärme-
leitung in diesem Versuch nur eine untergeordnete
Rolle spielt. Da die erwärmte Luft nach oben strömt
und nicht in Richtung auf den „schwarzen Körper",
trägt auch die Wärmeströmung nicht zur Erwärmung
des Aluminiumzylinders bei.
•
Glühlampe in Lampenfassung drehen und mit
der Stromversorgung verbinden.
•
Hartpapierrohr abnehmen und Aluminiumzylin-
der mit Endplatte in Stativmaterial aufbauen
(Fig. 2).
•
Aluminiumzylinder im Abstand l von ca. 4 cm
vom Glühfaden der Lampe positionieren.
•
Analog zu Experiment 3.1 Wärmemenge und
Strahlungsleistung pro Flächeneinheit bestim-
men.
Denkt man sich die Strahlungsquelle als punktförmig
und um diese herum eine Kugel mit dem Radius
r = l, so ergibt sich die Gesamtstrahlungsleistung S
der Glühlampe aus dem Produkt der berechneten
Strahlungsleistung S und der Kugeloberfläche A
=
S
G
c
Al
(1)
(2)
U8495320
U33300-230
U33300-115
Fig. 2 Bestimmung der Strahlungsleistung einer Glühbirne
Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2008 3B Scientific GmbH
⋅
A
S
0
Fig. 1 Messung der Wärmestrahlung der Sonne
°C
G
:
O
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