Feuerwaffen in Vakuum und unter Wasser

Die Crux an der sache ist doch (was schon mehrere Mehrfach gesagt haben) Das das alles unter Spezialbedingungen ist. Bei Praktischer anwendung hat man einfach eine Umgebungstemperatur.

An diese Umgebungstemperatur passen sich alle gegenstände an, die nicht slebst auf irgedeine art auskühlen (Chemische Reaktion) oder sich erhitzen (Chemische Reaktion, Riebungswärme...)

Vergleichsbetrachtungen können wir erst machen wenn wir davon ausgehen das die Objekte (in unserem Fall Waffen) sich der umgebungstemperatur angepasst haben. Oder wir betrachten nur Temperaturdifferenzen.

Im ersten Fall ist die Frage wie lange dauert es nachdem ich eine bestimmte Energiemenge zugeführt habe bis die Waffe auf ihrer Starttemperatur ist. im zweiten fall, wie lange dauert es bis eine bestimmte zugeführte Energie wieder abgeleitet wird.
Es kommt im endeffekt beides Auf dasselbe raus. Solange nur Strahlung beteiligt ist ist die Temperaturdifferenz und der Temperaturbereich irrelevant. Es ist nur abhängig von der Oberfläche. Sobald ein Temperaturunterschied da ist wird der gleiche Temperaturunterschied gleich schnell abgebaut. Egal ob es 4 K zu 104 K oder 400 K zu 500 K ist.
Im Vakuum wie gesagt!!!!

Das bedeutet dann das eine Waffe gleich schnell abkühlt, unabhängig von der Starttemperatur. Die frage ist nur wo dieses Abkühlen ein ende findet.

Und dies ist nunmal langsamer als auf der Erde, wo Luft, Luftfeuchtigkeit, eventuell sogar Regen u.a. das Abkühlen beschleunigen.(oder das aufwärmen falls die Temperatur vorher kleiner war als umgebungstemperatur.

Die Parabolspiegelexperimente für zuhause kann man für Vakuumbetrachtungen getrost vergessen. Denn der Eiswürfel kühlt nicht nur den gegenstand auf der anderen Seite sondern auch den parabolspiegel und die Luft um den gegenstand herum. Und da ist dann wirklich wieder auch die Höhe der Temperaturdifferenz wichtig, da bei Wärmeableiung über andere materialien andere gesetzmässigkeiten herrschen.

Kosmische strahlung hat nichts damit zu tun??
Dann guck mal hier rein:
http://www.biokurs.de/skripten/13/bs13-65.htm
Da siehst du das selbst Mikrowellen und Röntgenstrahlen durch Schwarzkörperstrahlung entstehen können.
Und sie übertragen ebenso Energie. Beispiel: Pack mal Wasser oder nen Löffel in die Mikrowelle.....
Sicher die Wellenlänge muss eine Anregungsfrequenz entsprechen... Doch das sollte bei dem breiten Specktrum nicht das Problem sein.

Ansonsten hast du ja das selbe wie ich ausgedrückt und das sogar sehr verständlich! Danke. Ich finde deinen Beitrag gut.

MfG SirDrow

Diesel :
Wie ich schon sagte bezweifle ich das eine waffe bei der Gleichgewichtstemperatur von 2,5K also etwa -271°C noch ihre funktion ausüben kann. Diese Extreme Temperatur zert doch sehr an Material und Mechnaik. Daher denke ich muss sie für einen Schuss, und somit eine Wärmeaufnahme, viel wärmer sein als die Umgebung. Und wie wir alle wissen kühlt eine Herdplatte, oder Wärmflasche, oder Essen, welches sehr heiss ist, erst schnell ab und dann nahe der Gleichgewichtstemperatur, sehr langsam ab.
Im All muss man allerdings immer weit über der Gleichgewichtstemperatur operieren was ein schnelles Abkühlen zur Folge hat.
Die Disskussion sollte dann wohl jetzt eher lauten: Kann eine Waffe mit einer Temperatur von -271°C abgefeuert werden?
(Anmerkung: Flüssiger Stickstoff ist viel wärmer!
Siedetemperatur: -195,75°C (77,36K)
Schmelztemperatur: -210,1°C (63,05K.)

Und wir alle haben wohl schonmal gesehen was passiert wenn man Dinge in flüssigen Stickstoff hält..... Das All ist kälter! Etwa 60°C kälter!

MfG SirDrow

Dein Stickstoffbeispiel hinkt nur leider. Denn es passiert wenn man den Gegenstand in den Stickstoff hält. Und die herdplatte kühlt immernoch eingebaut in einen herd und in der Luft ab.

Das solche Extremtemperaturen noch ganz andere probleme mit sich bringen können ist wieder ein anderes Problem. Dem kann man aber wirklich auf verschiedenste methoden entgegenwirken.

Ich habe diese Beispiele auch nur als Beispiele für die Temperaturen (damit man mal ne vorstellung bekommt was die zahlen bedeuten) gedacht.

Ob und wie nun die Waffen davon betroffen sind habe ich zur Diskussion gestellt da ich mich da nur äusserst spekulativ äussern könnte.

Zitat

Das solche Extremtemperaturen noch ganz andere probleme mit sich bringen können ist wieder ein anderes Problem. Dem kann man aber wirklich auf verschiedenste methoden entgegenwirken.

Hmm wie würdest du das denn machen?? Sie heizen? Dann bist ja wieder beim schnelleren abkühlen nach einem Schuss.... Waffen vollständig aus Keramik die vorher bei RT dekomprimiert wurden sollten keine Probleme mit der Temperatur haben. (wie gesagt vollkommen spekulativ)

MfG SirDrow

Das wäre einmal wirklich das heitzen. Aber wieso kühlt die Waffe dann schneller ab? Das kann sein, kann aber auch nicht sein. Je nachdem wie warm die Wärmequelle ist und wie ich Heitze. Es kann das Abkühlen sogar verlangsamen. Keramiken sind jedoch die methode die mir dabei vorschwebt.

Wenn du kontinuierlich heizt ist das alles kein Problem... Aber Diskutieren wir hier nicht darüber ob Waffen OHNE Modifikation im All schiessen???
Mit welchen Modis es auf jeden Fall geht steht ja im Niemandsland......

MfG SirDrow

Diesel :

ich muss dich leider enttäuschen, denn der wärmefluß hängt sehr wohl von der umgebungstemperatur ab ... denn ein körper der energie abstrahlt, und dabei aber keine neue hinzugefügt bekommt, kühlt generell schneller aus ... also ist zu beachten welche "effektivtemperatur" herrscht damit meine ich, welche temperatur ein körper hätte wenn er theoretisch unendlich lange in diesem umfeld verweilen würde. die wärmeabgabe hängt dann NUR von der differenz zu dieser effektivtempertur ab.

weiters ist, wie ich bereits gesagt habe, diese effektivtemperatur nicht 4k (temperatur des alls) sondern eben wesentlich mehr, da ja andere objekte ständig wärmestrahlen abgeben. (etwa -100 in planetaren schattenräumen, etwa +100°C in gebieten mit sonnenstrahlung.

SirDrow :

ich sagte, dass kosmische strahlung auf die temperatur keinen einfluß hat. und dem ist auch so, denn die energiedichten der ganzen strahlungen aus dem all ist einfach zu klein, um in irgen einer weise für erhitzung zu sorgen. selbt die hochenergietischen teilchenstürme der sonne, tragen nicht zur erwärmung bei.

du hast natürlich vollkommen recht, dass sich die wärmestrahlung (was ja nichts anderes ist, als strahlung die durch schwingung und rotation von teilchen induziert wird) für kalte objekte von IR ins mirkowellenspektrum verschiebt. laut wienschem verschiebungsgesetz geht die wellenlänge ja proportional mit 1/T also kann man bei beliebig kleinen temperaturen auch beliebig lange wellenlängen haben (bis hin zu kilometerwellen) ...

ABER

die abgestrahlte energie ist proportional zu T^4 wie wir schon besprochen haben, also ist die energiedichte diese mikrowellenstrahlung des alls unendlich kleiner wie die wärmestrahlung aller andere objekte:
all: 4k größenordnung der energie ~4^4=2*10^2
erde: 270K größenordnung der energie ~270^4=5*10^9
sonne 5000K größenordnung der energie ~5000^4=6*10^14

also nur 5 größenordnungen von der sonne zur erde, aber gleich 7 von der erde zur hintergrundstrahlung ... damit ist diese strahlung einfach vollkommen irrelevant.

Dann rechne mir doch einfach mal aus wie lange ein und derselbe gegenstand (Da darfst du dir gern etwas konkretes aus den Fingern saugen aber ich schlage eine Bleikugel mit 10 cm durchmesser vor.) im Vakuum bei einer durch strahlung bedingten Temperatur von 0 K seine eigentemperatur durch wärmeabstrahlung von 300 K auf 250 K zu ändern und als nächstes wieviel zeit dieselbe kugel für die selbe Temperaturänderung aber einer Strahlungsbedingten umgebungstemperatur von 200 K braucht.

Irgendwie wurde der Thread vor ein paar Seiten uninteressant...

cu

Diesel :

zuallererst ist diese rechnung wesentlich komplizierter wie sie vielleicht aussieht. das problem ist, dass man T(t) kennen muß, um integrieren zu können, um die Zeit zu bekommen. T(t) bekommt man aber nur aus einer gemischten differenzialgleichung 3. ordnung (3. deshalb, weil im der speziefischen wärme die ableitung der arbeit nach der temperatur steht, deshabl wird aus dem T^4 ein T^3). ich habe es versucht in mein computeralgebrasystem einzugeben, jedoch konnte es dieses nicht geschlossen lösen. ich bin mir nicht mal sicher ob es für die diffgl: dT/dt=const./T^3(t)*t überhaupt eine geschlossene lösung gibt.

ich werde dies am wochnende, sollte ich zeit und muße haben, noch in ruhe nachrechnen.

auf jeden fall stell dir einfach vor, dass du etwas abkühlen willst, dies sich allerdings die ganze zeit von anderen quellen wieder erhitzt. so ist das auf der erde ... im all im schatten jedoch ist die effektive wärmestrahlung die das ojekt erhitzen will nur 170K bei einer objekttemperatur von 270K und mehr.

"General.G" schrieb:

Diesel :
auf jeden fall stell dir einfach vor, dass du etwas abkühlen willst, dies sich allerdings die ganze zeit von anderen quellen wieder erhitzt. so ist das auf der erde ... im all im schatten jedoch ist die effektive wärmestrahlung die das ojekt erhitzen will nur 170K bei einer objekttemperatur von 270K und mehr.

Da mein Mathe LK schon etwas her ist kann ich mit dem oberen Teil nicht viel anfangen.
Aber zu dem Zitierten...

warum hat das objekt bei dir im Schatten eine Themperatur von 270 K und mehr? wo bitte kommt diese her? Falls die 170 K sich auf meine nachgefragte Rechnung beziehen muß ich sagen das das nur werte zum Rechnen sein sollten. Keine tatsächlich vorhandenen Umgebungsbedingungen.
Ansonsten muß man mir nicht erklären das ein Objekt sich abkühlt wenn man es irgendwohin steckt wo es kälter ist und nicht extra Energie zuführt.
Es geht um die Dauer der Temperaturveränderung wenn wir ein Objekt von x Grad über umgebungstemperatur auf umgebungstemperatur abkühlen lassen wollen.Dabei ist x bei beiden Rechnungen gleich groß Und die Umgebungstemperatur darf nicht aus materie kommen sondern rein aus Wärmestrahlung.

Und da wir nicht Alle sonstwas Studieren oder Mathe und Physik als LK belegt hatten bzw diese Kurse schon etwas her sind wäre eine ALlgemeinverständliche Ausdrucksweise ganz sicher nicht schlecht.