IR fra kalde objekt til varme objekt

Started by Ryddegutt, 30.10.2015, 22:23:52

Previous topic - Next topic

PetterT

Okular
Elektromagnetiske bølger er 3-dimensjonale med amplitudene E (elektrisk felt) og H (magnetisk felt). Det skaper da pulserende bølger hvor hver puls kan betraktes som et foton.
Det er tanken som teller :-)

Amateur2

#76
Quote from: PetterT on 04.11.2015, 08:25:06
Okular
Elektromagnetiske bølger er 3-dimensjonale med amplitudene E (elektrisk felt) og H (magnetisk felt). Det skaper da pulserende bølger hvor hver puls kan betraktes som et foton.

Her er lenke til en animasjon som illustrerer dette.

Her er en side med lenker til litt mer stoff om elektromagnetiske bølger. Animasjonen over er hentet fra denne siden.

Smiley

Quote from: Okular on 01.11.2015, 13:29:17
Quote from: Smiley on 01.11.2015, 08:54:46
Bruker du en lommelykt på veggen vil lysflekken ikke bli varmere om du tenner enda en og lyser på samme plass.

Selvsagt vil den det. Hvis vi hadde hatt to soler på himmelen, hadde ikke verden vært et varmere sted?

Det jeg regner med du sikter til er at dersom man lager en lysflekk på veggen ved å lyse med en lommelykt på den, så vil ikke denne lysflekken kunne bli noe lysere av at man reflekterer strålingen ut fra den tilbake inn i den med et speil.

Hvis veggen holder høyere temperatur enn de to lyspærene kan avgi til rommet vil det ikke lenger være selvsagt. Lyser man på en kokeplate som holder 70 grader vil den ikke bli varmere om man bruker en eller to 10w pærer. Men likevel vil den bli opplyst av det synlige lyset.

Mesteparten av energien som overføres og kan bli til varme er altså ikke i de synlige bølgelengdene.
Varmestrålingen har kortere rekkevidde enn det synlige lyset så flekken på veggen sier lite eller ingenting om energitransporten mellom pære og vegg. Er veggen utenfor pærens varmestrålingsfelt overføres ikke varme, bare lys.

Stjernene på himmelen kan vi se, men de varmer oss ikke.

Ryddegutt

Her er en oppskalert versjon av eksperimentet med å lyse på en varmeplate med lommelykt:


Bebben

Hehe. Jeg skal ikke ha sagt noe om lommelykter, men bare påpeke at solstråler har en retning, mens IR-stråling fra atmosfæren ikke har det - de er isotrope, dvs. de går i alle retninger.

Derfor kan du konsentrere solstrÃ¥ler i et punkt ved hjelp av brennglass eller speil - men du vil ikke kunne gjøre det samme med IR-strÃ¥ling fra en vegg eller fra atmosfæriske gasser. Hadde det vært mulig, kunne vi ha konstruert solkokere som funket om natten.  :D
Jo dårligere tider, jo bedre skjemt! (Ernst Röhl)

Ryddegutt

Med fare for å bli oppfattet som en kverulant så vil jeg nevne at man har linser for IR.

PIR detektorer bruker f.eks fresnellinser:

https://www.elfadistrelec.no/no/komponenter/aktive-komponenter/optoelektronikk/lyssensorer/fresnell-linser-til-pir-sensorer/c/cat-25078

Jeg har selv et Flir E5 IR kamera der jeg har kjøpt en billig Zinc Selenide linse (brukes egentlig i CO2 lasere) på Ebay for å kunne bruke dette IR kameraet til nærfotografering:

http://www.ebay.com/itm/20mm-ZnSe-Focus-Lens-CO2-Laser-Engraving-100mm-focal-/160608126575

Men å lage en solkoker som fungerer om natten utfra dette blir nok litt vel ambisiøst...

Smiley

Quote from: Ryddegutt on 09.11.2015, 14:32:05
Her er en oppskalert versjon av eksperimentet med å lyse på en varmeplate med lommelykt:



Nei for i ditt tilfelle er solen fremdeles varmere enn det strålene treffer og det refleksjonen rettes mot.

Retter du speilet mot solen vil den derimot ikke bli varmere fordi varme gÃ¥r alltid fra høy til lavt potensial.Retter du en lommelykt eller to mot speilene vil nok ikke det heller gjøre forskjell fordi solen avgir mer varme enn lommelyktene. Siden strÃ¥lingen avtar ved økt  avstand vil alltid refleksjonene ha litt lavere energi nivÃ¥ enn orginalen, selv ved utrolig kort avstand vil dette gjøre at refleksjoner aldri varmer kilden. SÃ¥ tÃ¥rnet varmer ikke speilene og speilene varmer ikke solen.

Emeritus

Okular, det strider mot forumreglene å identifisere en person fra en annen blogg. Men la det ligge.

Jeg fortsetter denne diskusjonen på rett streng Modeller og observasjoner, IR fra kalde objekt til varme objekt der du den 31.10.2015, 14:01:45 skriver;

"Begrepet "nettovarme" innenfor én enkelt varmeoverføringsprosess er ufysisk, Emeritus. Det strider mot 'varmens' termodynamisk definerte natur: Varme [Q] er den energien som spontant overføres fra ett sted til et annet kun som følge av en temperaturforskjell mellom de to stedene."


Og denne;
"Sitat fra: Emeritus på 01.11.2015, 21:11:50
Sitat
Dette er ikke uten videre riktig. Hvis legemet har en lavere temperatur enn omgivelsene så vil det ikke avgi energi til omgivelsene.
Så det er altså ikke slik at alle legemer over 0 K utstråler energi? Dette tror jeg er termodynamisk nyskapende.

Emeritus, istedenfor Ã¥ bare gnÃ¥le videre om noe du Ã¥penbart ikke skjønner deg pÃ¥, kan du ikke heller plukke opp en lærebok i termodynamikk og begynne Ã¥ lese? Vi har jo forklart deg, men du fortsetter bare med misforstÃ¥elsene dine.  Da blir det hele litt hÃ¥pløst."

Her har du linker til seks lærebøker i termodynamikk;

https://scienceofdoom.com/2010/10/07/amazing-things-we-find-in-textbooks-the-real-second-law-of-thermodynamics/

som alle snakker om nettooverføring og at både det kalde og varme legemet sender fra seg varme som det andre legeme mottar, kan du linke til noen lærebøker som støtter det du hevder?


Okular

Quote from: Emeritus on 15.05.2016, 20:38:58
Okular, det strider mot forumreglene å identifisere en person fra en annen blogg. Men la det ligge.

Har jeg identifisert deg? Hvor?

QuoteHer har du linker til seks lærebøker i termodynamikk;

https://scienceofdoom.com/2010/10/07/amazing-things-we-find-in-textbooks-the-real-second-law-of-thermodynamics/

som alle snakker om nettooverføring og at både det kalde og varme legemet sender fra seg varme som det andre legeme mottar, kan du linke til noen lærebøker som støtter det du hevder?

Nettooverføringen er varmen, Emeritus!

Termodynamikkens 2. lov sier ikke at varme går begge veier, både fra kaldt til varmt og fra varmt til kaldt, bare at mer varme går fra varmt til kaldt enn fra kaldt til varmt. Den oppfatningen stammer fra en for lengst foreldet bruk av begrepet. T2 sier utvetydig og enkelt og greit at "varme" ALDRI går spontant fra kaldt til varmt. Det fysiske fenomenet "varme" er i termodynamikken definert på basis av dette prinsippet, som den energi som spontant overføres fra varmt til kaldt i en termisk prosess som direkte følge av temperaturforskjellen.

Fra hyperphysics:
QuoteHeat may be defined as energy in transit from a high temperature object to a lower temperature object. An object does not possess "heat"; the appropriate term for the microscopic energy in an object is internal energy. The internal energy may be increased by transferring energy to the object from a higher temperature (hotter) object - this is properly called heating.

Står masse om strålingsvarme bl.a. her:
https://books.google.no/books?id=J2KZq0e4lCIC&printsec=frontcover&dq=radiation+heat+transfer&hl=no&sa=X&ved=0ahUKEwiFzd_x59LMAhXBBSwKHVSEBNMQ6AEISjAE#v=onepage&q&f=false
https://books.google.no/books?id=aeSYCgAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=radiation+heat+transfer&hl=no&sa=X&ved=0ahUKEwiFzd_x59LMAhXBBSwKHVSEBNMQ6AEIMjAB#v=onepage&q=radiation%20heat%20transfer&f=false
https://books.google.no/books?id=y9zUEzA7iN0C&lpg=PP1&dq=radiation%20heat%20transfer&hl=no&pg=PP1#v=onepage&q&f=false

God lesning!

Smiley

#84
Problemet i denne debatten er at man forveksler begrepene.
Det varmeste objektet avgir alltid sin energi til omgivelsene.

Man regner med andre ord ut hvor mye mer energi det kaldeste objektet absorberer, ikke hvor mye total energi det varmeste objektet gir fra seg. Tallet man får er forskjellen mellom objektene , ikke totalt energi innhold i hvert enkelt objekt.
Det er forskjellen som overføres og som er varmen.


Igjen et eksempel fra hverdagslig elektro:

Kobler man et lite utladet batteri som holder ca 10V til et stort full ladet et som holder 14 V vil det minste lades opp til 13-14 V.
Derimot har ikke det store batteriet gitt fra seg 4V og er nede i 10V.
Det har fremdeles sine 14V i behold.

Forskjeller i potensial kan ikke motregnes på samme måte som en bank konto.

Emeritus

"Problemet i denne debatten er at man forveksler begrepene.
Det varmeste objektet avgir alltid sin energi til omgivelsene.

Man regner med andre ord ut hvor mye mer energi det kaldeste objektet absorberer, ikke hvor mye total energi det varmeste objektet gir fra seg. Tallet man får er forskjellen mellom objektene , ikke totalt energi innhold i hvert enkelt objekt.
Det er forskjellen som overføres og som er varmen."

Jeg tror ikke det er så enkelt, alle forstår nærmest intuitivt at et kaldere objekt ikke kan varme et varmere objekt . I en ideel situasjon med to like objekter som ikke blir påvirket av andre kilder, og der det ene holder 20C og det andre 10C, vil begge etter hvert holde 15C. Spørsmålet er om 20C objektet mottar noe som helst fra 10C objektet, eller om utvekslingen mellom de to objekter er en enveisprosess.

Okular

Quote from: Emeritus on 16.05.2016, 08:41:16
(...) alle forstår nærmest intuitivt at et kaldere objekt ikke kan varme et varmere objekt.

Nå må du nesten bestemme deg snart, Emeritus. For på en herværende tråd skrev du så seint som i går følgende: "� hevde at et kaldere objekt ikke kan bidra til å varme et varmere objekt, (...) er bare helt på trynet i forhold til klassisk termodynamikk (...)"

SÃ¥ kan det kalde objektet varme det varmere eller kan det ikke?

QuoteSpørsmålet er om 20C objektet mottar noe som helst fra 10C objektet, eller om utvekslingen mellom de to objekter er en enveisprosess.

Nei, det er ikke spørsmålet. Spørsmålet er:
Kan et kaldere legeme spontant sende en strålingsfluks til et varmere legeme som ved absorpsjon øker det varmere legemets indre energi U og slik hever dets temperatur T?*

Ja eller nei, Emeritus?

*Eksempel: En kald atmosfære sender en separat fluks på 345 W/m2 ned til en varm overflate, en fluks som ved absorpsjon direkte forårsaker at dennes temperatur heves fra 232K (likevektstemp med solfluksen kun) til 308K (likevektstemp før tap via ledning & fordampning er trukket fra). Dette er slik klimavitenskapen 'forklarer' jordas overflatetemperatur ...

Emeritus

Vi får se hvem som må bestemme seg for hva. I første omgang begrenser jeg meg til å påpeke at du ikke bare mener at IPCC tar feil, men så vidt jeg forstår mener du at Lindzen, Spenzer og Singer også har misforstått dette.

http://www.drroyspencer.com/2014/04/skeptical-arguments-that-dont-hold-water/

Og du kan ikke med rimelighet hevde at jeg noensinne har påstått at et kaldere legeme alene kan varme et varmere legeme, spørsmålet i klimasammenheng er om CO2 molekylene i atmosfæren stråler tilbake mer energi ved 400 ppm enn ved 280 ppm og dermed sender mer energi tilbake til overflaten som gjør denne varmere. Så vidt jeg forstår på deg sendes det ikke noe tilbake siden CO2 molekylene befinner seg i den kaldere atmosfæren.

Okular

Quote from: Emeritus on 16.05.2016, 10:48:32
Vi får se hvem som må bestemme seg for hva.

Ja eller nei, Emeritus. Jeg siterte dine egne ord.
Kan et kaldere legeme sende en fluks av energi til et varmere legeme som ved absorpsjon direkte hever temperaturen til det varmere legemet? Ja eller nei?

Vi venter ...

QuoteI første omgang begrenser jeg meg til å påpeke at du ikke bare mener at IPCC tar feil, men så vidt jeg forstår mener du at Lindzen, Spenzer og Singer også har misforstått dette.

http://www.drroyspencer.com/2014/04/skeptical-arguments-that-dont-hold-water/

Hva er Spencers andre punkt? 2. THE GREENHOUSE EFFECT VIOLATES THE 2ND LAW OF THERMODYNAMICS.

Og hva skrev jeg på nabotråden ("Dødsspiral oppdaget")? "(...) de (...) skjønner [ikke] hva [T2-]argumentet egentlig går ut på. Argumentet er ikke at "drivhuseffekten" eller "AGW" i prinsipp [og i seg selv] ville stride mot termodynamikkens 2. lov. Isolasjon fungerer. Men isolasjon fungerer IKKE som den tradisjonelle "drivhus"-FORKLARINGEN, gitt igjen her av Zhong & Haigh [2013], vil ha det til:
"Because of the greenhouse gases and clouds the surface is also warmed by 333 W/m2 of back radiation from the atmosphere." (...) Det er "ekstra oppvarming fra atmosfærisk tilbakestråling"-FORKLARINGEN som strider mot T2, ikke temperaturhevingsEFFEKTEN man ønsker å forklare i utgangspunktet ..."


Hvor mange ganger skal du ha dette inn med teskje, Emeritus? Det er ikke EFFEKTEN som strider mot T2, det er "tilbakestrålings"-FORKLARINGEN som gjør det. Og jeg har forklart deg (i kommentaren linket til over) nøyaktig hvorfor og hvordan.

Dette dreier seg ikke om hva du eller noen annen måtte mene eller ha for oppfatning om hvordan en varmeoverføring foregår, Emeritus. Det dreier seg om fundamentale og universelle termodynamiske prinsipper, om naturlover formulert for ~150 år siden (Clausius). At du synes fullstendig ute av stand til å forholde deg til eller skjønne hva det er jeg beskriver og påpeker er dessverre ditt problem, ikke mitt.

Quote(...) spørsmålet i klimasammenheng er om CO2 molekylene i atmosfæren stråler tilbake mer energi ved 400 ppm enn ved 280 ppm og dermed sender mer energi tilbake til overflaten som gjør denne varmere. Så vidt jeg forstår på deg sendes det ikke noe tilbake siden CO2 molekylene befinner seg i den kaldere atmosfæren.

Her sier du det jo rett ut og uten forbehold nok en gang! "... og dermed sender mer energi tilbake til overflaten som gjør denne varmere." Lider du av schizofreni, eller? Klarer du ikke å se hva du selv sitter og skriver ...!?

Atmosfæren kunne ha sendt en milliard W/m2 ned til overflaten. Så lenge overflaten samtidig sender femtifire W/m2 mer opp til atmosfæren, så vil ikke overflaten kunne bli noe varmere av tettere strålingsisolasjon. Fordi KUN nettofluksen (varmen) mellom to legemer er i stand til å endre temperaturen deres! Og hvis ikke nettofluksen blir mindre, så vil ikke energi kunne hope seg opp ved overflaten.

Mer CO2 i atmosfæren må altså gjøre overflatens radiative NETTOfluks (varmetap) mindre. Skjer dette ...?

Vel, siden 2000 har den radiative nettofluksen fra jordas globale overflate ifølge CERES blitt vesentlig større (altså mer negativ), ikke mindre. Overflatens evne til å kvitte seg med energi (ergo negative verdier) via stråling ('net LW') har altså blitt styrket, ikke svekket. Og det til tross for at det troposfæriske innholdet av både CO2 og vanndamp har økt signifikant over perioden ...


Smiley

#89
Okular.
Nå har jeg omsider kunnet identifisere hvor og hva som gjør at jeg hele tiden stritter litt imot din ellers så gode forklaring.
Vi er skjønt enige om at et varmt objekt ikke absorberer stråling fra et med lavere temperatur.
Jeg mener at forskjellen mellom dem er kun et mål på hvor mye det med lavest temperatur kan endre seg.
Du mener forskjellen er hvor mye energi det med høyest temperatur kan avgi til det med lavest temperatur.

I utgangspunktet ser det ut som det samme. Men det er det faktisk ikke. Du forutsetter at det varmeste avgir forskjellen kun til det andre objektet og at det varmeste objektet ikke kan avgi energi til noe annet.
Jeg forutsetter at begge objektene er plassert i verdensrommet og fritt kan utstråle sin energi til et tredje og enda lavere energi nivå.

Med andre ord ser jeg atmosfæren kun som et mellomnivå hvor jordutstrålingen bare transporteres gjennom, noe jeg har forsøkt å beskrive med trapper og rennende vann ol. Forskjellen i potensial for deg er liten, bare forskjellen mellom objektene, men for meg er forskjellen i potensial fra begge objektenes temperatur og helt ned til den kosmiske bakgrunns strålingen.

Kort fortalt mener jeg at jordoverflaten alltid avgir 100% av sin stråling og om noe blir absorbert av atmosfæren som er kaldere, så
sendes denne ut sammen med atmosfærens egen stråling.