Feuerwaffen in Vakuum und unter Wasser

@dea:

Auf deinen Seiten wiedersprechen die mir in keiner weise. Denn sie sagen das hier viel über Konvektion (und molekularbewegung) geschieht. Ich habe das nur zu Wärmeleitung zusammengefasst.

MfG SrDrow

"SirDrow" schrieb:

Auf deinen Seiten wiedersprechen die mir in keiner weise.

Doch, meine Seiten widersprechen Dir und Deinem Physiker an der Stelle, wo Du sagst, dass eine Waffe schneller abkühlen würde, als auf der Erde ...
Da rund 1/3 der normalen Wäremableitung im Vakuum wegfällt (andere Quellen sprechen sogar von mehr als 30%), kann ein Waffe im Vakkuum nicht schneller abkühlen
Denn das Strahlungsverhalten des Materials verändert sich im Vakkum nicht signifikant ...

Falsch. Die Waffe absorbiert deutlich weniger Strahlung, deswegen funktioniert deine Rechnung "Waermeleitung faellt weg, Strahlung bleibt gleich" nicht.

... deutlich weniger Strahlung als wo? Auf der Erde? Dort ist die Sonneneinstrahlung wohl ein vernachläßigbarer Faktor bei er Erhitzung von Waffen.

Die Frage, die hier niemand wirklich beantwortet hat: wie schnell kühlt etwas durch Wärmestrahlung ab? Damit steigt und fällt die ganze These...

Hallo!

"Toa" schrieb:

... deutlich weniger Strahlung als wo? Auf der Erde? Dort ist die Sonneneinstrahlung wohl ein vernachläßigbarer Faktor bei er Erhitzung von Waffen.

Die Frage, die hier niemand wirklich beantwortet hat: wie schnell kühlt etwas durch Wärmestrahlung ab? Damit steigt und fällt die ganze These...

Die Wärmeabstrahlung hängt von zwei Faktoren ab: Der Temperatur des strahlenden Körpers und seiner Oberfläche, v.a. deren Farbe. Je heißer z.B. ein Lauf wird, desto mehr strahlt er auch an Wärme ab. Dabei kann sich durchaus irgendwann ein Gleichgewicht einstellen.
Blöderweise sind die Körper, die am Besten abstrahlen, auch die, die sich am besten durch ebensolche Strahlung (wie die der Sonne) aufheizen. Wenn man also die Knarre mit Goldfolie ummantelt, damit sie sich nicht so aufheizt, strahlt sie auch weniger ab.

Allerdings würde ich beide Effekte gar nicht so hoch ansetzen. Eine Rolle spielen sie erst, wenn die Waffe nennenswerte Zeit der Strahlung ausgesetzt wird; auch ein kurzes Feuergefecht von wenigen Schuß dürfte problemlos sein. Anders sieht es natürlich aus, wenn man ein MG minutenlang toben läßt ...

Das viel größere Problem bei einem Feuergefecht im All ist m.E. die Entfernung. Anschleichen mit einem Shuttle ist ja nicht so gut möglich, und ich wüßte auch nur wenige Konstellationen, die ein Gefecht beispielsweise auf der Oberfläche einer Station sinnvoll erscheinen lassen. Mir scheint es logischer, das solche Kämpfe eher auf "Fahrzeugebene" ausgeführt werden, wenn denn überhaupt jemand so dumm wäre, ein Gefecht im All durchzuführen. Sollten sich Angreifer im Inneren eines Shuttles nähern und eine Station stürmen, gäbe es ohnehin eine Schießerei ohne Vakkum. Sollten aber tatsächlich beide Seiten, warum auch immer, aussteigen und sich im All beschießen, würde ich vermuten, daß es sich um Entfernungen im Kilometerbereich handelt. Auch wenn eine normale Feuerwaffe dann funktioniert (und ich bin mir keinesfalls sicher, daß sich die chemische Reaktion in der Treibladung bei wenigen Kelvin problemlos auslösen läßt), dürfte die Trefferwahrscheinlichkeit durch einen mehr oder minder instabil herumschebenden Schützen im Raumanzug ziemlich im Keller sein ...

Wenn also überhaupt geschossen würde, dann wohl eher mit Raketen (die aber auch erst entwickelt werden müßten, weil die Steuerung normaler Luft-Luft-Raketen nicht funktioniert) oder mit Lasern.

Gruß

Quichote

"Etarion" schrieb:

Falsch. Die Waffe absorbiert deutlich weniger Strahlung, deswegen funktioniert deine Rechnung "Waermeleitung faellt weg, Strahlung bleibt gleich" nicht.

Sorry, das ist auch wieder Humbug ...Die Waffe absorbiert im Moment des Abfeuerns ziemlich exakt die selbe Menge an Wärme / Energie, wie auf der Erde.
Da frag ich mich doch glatt, wo da jetzt weniger oder mehr Strahlung zu absorbieren bzw. abzuleiten sein soll
Es muss genau die selbe Wärememenge abgeleitet werden, um den Urzustand wieder zu erreichen.

@Dea:

Du hast recht aber nicht weit genug gedacht.
Die Waffe muss genau soviel Wärme abgeben wie auf der Erde!
Dabei kann keine Wärme durch "Leitung" abgegeben werden.
Alle Wärme muss also über Strahlung abgegeben werden.

Soweit hast du recht und das hab ich auch geschrieben.

Allerdings nimmt die Waffe auf der Erde auch strahlung auf. Denn die Erde und alles darauf hat auch eine Temperatur und wie du schon sagtest strahlen alle Körper! Daher empfängt die Waffe auf der Erde eine grosse Menge an strahlung! Dies källt im Weltraum (ohne die Sonneneinstrahlung) weg. Und dieser Faktor ist viel grösser als die Wärmeleitung. Wie hier bereits gesagt wurde ist die Luft ein guter Isolator (siehe Styropor). Vakuum ist zwar noch etwas besser. Doch das verhältnis strahlungsaufnahme der Waffe Erde/all und das Verhältnis Wärmeisolation Luft/Vakuum stehen in keinem Verhältnis zueinander.

Daher Kühlt eine Waffe im all (Schatten) schneller ab!

Falls du mehr Infos zum Thema Strahlung und Temperatur brauchst guck mal unter "Kühlung durch Laser". Zumbeispiel: http://www.ha.physik.uni-muenc…/bunbecool/bunbecool.html
Die beste Erklärung findest du hier: http://www.rzuser.uni-heidelbe…fstaier/praktikum/F20.pdf

Dann wirst du feststellen, das die Strahlung die das all abgibt (ja klingt seltsam aber diese kann man Messen um die Temperatur des alls zu bestimmen) etwa 2,5K entspricht und diese "Temperaturstrahlung" auf die Waffe überträgt. Ähnlich dem Kühllaser. Die Starhlung besteht übrigens aus mehr als nur IR Strahlung! (Ich erkläre mir das so, das Mikrowellen von 2,45 MHz Wasser in Essen erhizen können. Wieso sollte das nicht andersrum gehen. Also statt die Rotation der Wassermoleküle anzuregen sie zu verlangsamen. Und eben das geschieht zum Teil im All)

MfG SirDrow

Hallo erneut!

Da scheint einiges durcheinandergegangen zu sein; so jedenfalls, wie Du es geschrieben hast, ist es nicht ganz richtig.

Zunächst: Die Waffe nimmt auf der Erde erheblich weniger Energie durch Sonneneinstrahlung auf; dafür haben wir ja die Atmosphäre, die uns davor bewahrt, täglich gegrillt zu werden. Sehr wohl allerdings wird die Wärme der Umgebung aufgenommen, sei es durch Strahlung oder vor allem durch Leitung. Während eine Knarre also in einem urbanen Feuergefecht eine Starttemperatur von, sagen wir, 300 K hat, liegt diese im All eher bei 10. Aufheizung durch Sonnenstrahlen spielt bei einem Gegenstand mit so geringer Oberfläche keine besondere Rolle; auch Telekom- oder TV-Satelliten kommen ja ohne Rotation aus und halten dennoch einen halben Tag Sonnenbestrahlung aus. Du hast auch insofern recht, als daß Luft eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit hat; deswegen halte ich das Problem fehlender Wärmeableitung bei kurzen Gefechten auch für kein Großes.
Daß eine Waffe im All schneller abkühlt, ist aber nicht richtig. Die abgestrahlte Wärme hängt im Gegensatz zur Wärmeleitung nicht von der Temperaturdifferenz ab. Die Strahlungsleistung ist also in Luft und Vakuum gleich. Da die Ableitung, so gering sie auch sein mag, wegfällt, kühlt die Waffe in Atmosphäre schneller ab, zumindest bis sie die Umgebungstemperatur erreicht hat. Die hält sie dann natürlich, während es im All bis auf fast null K (je nach Sonneneinstrahlung) herunter gehen kann.

Insgesamt würde es schon einiger Schuß bedürfen, damit der Lauf überhaupt auf die Temperatur kommt, die er ohne einen Schuß auf der Erde hat.
Allerdings lauert genau hier das Problem: Wenn sich der Lauf von 10 auf 300 K erhitzt und entsprechend ausdehnt, der Rest des Geräts aber weniger bis nicht, würde es mich sehr wundern, wenn die Mechanik mehr als einen Schuß übersteht. Normales Metall und Plastik würde ohnehin bei den Temperaturen so spröde, daß es dem Druck wahrscheinlich nicht standhalten würde. Verwendet man aber Keramik, ist die Wäremleitfähigkeit so niedrig, daß die thermischen Spannungen innerhalb der Mechanik noch größer werden.

Gänzlich falsch liegst Du mit Deiner Erklärung von Wärmestrahlung und der Mikrowelle, die "Moleküle bremst". Letzteres ist im makroskopischen Bereich nicht möglich; wenn man einen Körper abkühlen will, muß er seine Energie abgegen, als Festkörper eben durch Leitung oder Strahlung. Die Wellenlänge der Strahlung hängt von der absouten Temperatur des Körpers ab. Je wärmer das Ding ist, desto kurzwelliger, also höherenergetischer strahlt er. Im Rahmen der Temperaturen, die wir in unserer normalen Umgebung vorfinden, ist das eben im IR-Bereich; daher die Überschneidung von IR- und Wärmestrahlung. Ersteres beschreibt die Wellenlänge, zweiteres den Grund, warum der Körper strahlt. Dementsprechend gibt es sehr wohl Wärmestrahlung in anderen Bereichen (über oder unter IR) sowie die Möglichkeit, IR-Strahlung zu erzeugen, die keine Wärmestrahlung ist.

Gruß

Quichote

"SirDrow" schrieb:

Du hast recht aber nicht weit genug gedacht.

Ich fürchte das kann ich bedenkenlos zurückgeben

Zitat

Die Waffe muss genau soviel Wärme abgeben wie auf der Erde!

Sagte ich doch

Zitat

Dabei kann keine Wärme durch "Leitung" abgegeben werden.

Korrekt ...

Zitat

Alle Wärme muss also über Strahlung abgegeben werden.

Jo ...

Zitat

Soweit hast du recht und das hab ich auch geschrieben.

Und an der Stelle habe ich Deinen Physiker auch nicht wirklich angezweifelt

Zitat

Allerdings nimmt die Waffe auf der Erde auch strahlung auf.

Ist vollkommen egal, weil die aufgenommene Strahlung und die normal abgestahlte Energie nur eins ergeben: Die aktuelle Temperatur der Waffe.

Zitat

Denn die Erde und alles darauf hat auch eine Temperatur und wie du schon sagtest strahlen alle Körper! Daher empfängt die Waffe auf der Erde eine grosse Menge an strahlung! Dies källt im Weltraum (ohne die Sonneneinstrahlung) weg.

Ich sag dazu jetzt nur: Die Waffe hat auch im Raum eine Temperatur.
Die durch das abfeuern aufgenommene Energie ist wie bereits erwähnt identisch. Aber die Möglichkeiten zur Abgabe sind reduziert ... Jetzt darfst Du mir nochmal erklären, wie die Waffe da "schneller" abkühlen soll ...

Zitat

Und dieser Faktor ist viel grösser als die Wärmeleitung.

Dieser "Faktor" ist eigentlich nicht existent. Sagt zumindest mein gutes altes Physikwissen über die sogenannte spezifische Wärmekapazität eines Stoffes. Dieser Wert verändert sich bei höheren oder niedrigeren Temperaturen praktisch nicht, wohl aber, wenn ein Stoff seinen Aggregatszustand ändert. Da ich jetzt mal so frech bin anzunehmen, dass eine Waffe ihren Aggregatszustand im All nicht ändert, dann bestimmt ihre Wärmekapazität die Menge der aufgenommenen bzw. anschließend abzugebenden Energie. Und jetzt kommen wir wieder an den Punkt, wo die abzugebende Energiemenge nur noch einen der drei für Wärmeübertragung zuständigen Mechanismus nutzen kann: Die Strahlung, die wie gesagt nur zwischen 50-70% des Gesamtmechanismusses ausmacht.

Zitat

Wie hier bereits gesagt wurde ist die Luft ein guter Isolator (siehe Styropor). Vakuum ist zwar noch etwas besser. Doch das verhältnis strahlungsaufnahme der Waffe Erde/all und das Verhältnis Wärmeisolation Luft/Vakuum stehen in keinem Verhältnis zueinander.

Du willst mir damit also allen ernstes weissmachen, dass eine Waffe im Vakuum stärker strahlt, als unter atmsophärischen Bedingungen Und zwar so viel mehr, dass sie nicht nur die fehlenden 30-50% Konvektion und Molekularbewegung kompensiert werden, sondern noch übertroffen werden?
Ich denke nicht Tim ...

Zitat

Daher Kühlt eine Waffe im all (Schatten) schneller ab!

Das bezweifle ich nach wie vor

Zitat

Falls du mehr Infos zum Thema Strahlung und Temperatur brauchst guck mal unter "Kühlung durch Laser". Zumbeispiel: http://www.ha.physik.uni-muenc…/bunbecool/bunbecool.html
Die beste Erklärung findest du hier: http://www.rzuser.uni-heidelbe…fstaier/praktikum/F20.pdf

Ich weiss jetzt irgendwie nicht, wie diese beiden Links über Kühlung durch Laser irgendwas mit dem Abstrahlungsverhalten von Feststoffen einmal im Vakuum und einmal unter atmosphärischen Bedingungen steht

Zitat

Dann wirst du feststellen, das die Strahlung die das all abgibt (ja klingt seltsam aber diese kann man Messen um die Temperatur des alls zu bestimmen) etwa 2,5K entspricht und diese "Temperaturstrahlung" auf die Waffe überträgt. Ähnlich dem Kühllaser. Die Starhlung besteht übrigens aus mehr als nur IR Strahlung! (Ich erkläre mir das so, das Mikrowellen von 2,45 MHz Wasser in Essen erhizen können. Wieso sollte das nicht andersrum gehen. Also statt die Rotation der Wassermoleküle anzuregen sie zu verlangsamen. Und eben das geschieht zum Teil im All)

Und dann stelle ich fest, dass unsere Waffe im All also eine Temperatur von knapp 2,5 Kelvin hat ... Beim Abfeuern nimmt sie dann eine bestimmte Energiemenge auf, die den selben Nettoenergiebetrag hat, wie auf der Erde ... Anschließend muss genau diese Energiemenge wieder abgeführt werden.
Und jetzt die Preisfrage: Wo kann sie das schneller? Auf der Erde, wo sie von einem "guten" Isolator namens Luft umgeben ist, der trotz isolatorischer Wirkung sowohl Konvektion, als auch Molekularbewegung erlaubt oder im Vakuum, wo eben jene Konvektion und Molekularbewegung komplett entfällt?!

Ich versuche es noch einfacher auszudrücken:

Wir machen ein Gedankenexperiment: Wir hängen unsere Waffe in einen Glaskasten der evakuiert ist. also ähnliche bedingung wie im All. Nun stellen wir diesen Kasten in die Wüste und verbuddeln ihn in der Antarktis.
Was meinst du wo sie schneller abkühlt?

Sollte deine antwort Antarktis lauten, so frage ich dich warum?
Sollte darauf deine Antwort lauten, weil es kälter ist, so verweise ich auf die fehlende Wärmeübertragung da evakuierter Kasten.
Doch in der Wüste knallt die Sonne auf die Waffe. Sie nimmt also noch Energie auf (durch die Sonneneinstrahlung).....
Daher kühlt sie langsamer ab.

Du hast recht, das die Waffen in allen fällen die gleiche menge energie abstrahlen. Doch sie nehmen (wäghrend sie so munter abstrahlen) auch Energie (die die Umgebeung während dessen munter abstrahlt) auf.

Im Weltall heisst das (immer vorausgesetzt im Schatten) das die Waffe die selbe Menge an Strahlung abgibt. (Ich gehe der einfachheit halber mal davon aus, das die waffe auf der erde und im All die selbe Temperatur erreicht hat!) also bspw. 70°C. Beide waffen auf der Erde und im all strahlen nun gleich viel! Auf der erde wird dann noch etwas Wärmekonvektion betrieben. Da Luft jedoch ein guter Isolator ist, ist der anteil wie in deiner Quelle am Anfang angegeben nicht bei 50% sondern weit drunter (70% durch strahlung etwa). Diese findet im Weltall nicht statt. Soweit hast du argumentiert und ich stimme mit dir über ein. Jetzt kommt aber noch die UMGEBUNG hinzu! Auf der Erde ist eine vorhanden im All nicht! Diese Umgebung strahlt auch Wärmestrahlung ab! Und diese erreichen auch die Waffe. Dabei nimmt die Waffe Energie auf! Und wird dadurch leicht erhitzt. Sonst würde da du ja sagst das alle Objekte über 0K Wärmestrahlen abgeben eine Waffe auf 5K nie wieder auf 298K kommen. Das machen sie aber. Auch wenn sie in ner Thermoskanne (mit Vakuumisolation) ist. Das zeigt doch das die Umgebung recht viel Energie an die Waffe abstrahlt oder?

Und eben diese "Strahlende Umgebung" fällt im All weg. Daher nimmt die Waffe beim abkühlen keine Energie die die Umgebung abstrahlt auf, da keine da ist. (oder nur die Strahlung aus denen man 2,5 K errechnet hat).

Diese Energieaufnahme durch die Umgebung ist grösser als das verhältnis der isolation zwischen Luft und Vakuum (zumal das Vakuum schlechter ist als die meisten Irdisch erzeugten).

Daher Kühlt sie Schneller ab. Jetzt verstanden? Du argumentierst nie mit der Umgebung (Erde, stuhl Tisch, Heizung, Wiese, Baum) welche alle ihre Wärme abstrahlen und die Strahlen auf alles andere "abfeuern"

In Sonnenlicht sieht das ganz anders auch. Auf der Erde wird es wie du gesagt hast "gefiltert" durch die Atmosphäre. Im All strahlt die Sonne mit all ihrer Pracht. Daher ist die Energieaufnahme durch Sonneneinstrahlung im All viel höher als auf der Erde. Und die Waffe erhitzt sich viel mehr als auf der Erde.

Nun noch zum letzten Teil mit dem "Kühllaser" die Strahlung im All welche 2,5K entspricht, wirkt auf alle Objekte. Die Strahlung besteht dabei nicht bis kaum aus IR-strahlung da die Energie für diese nicht gross genug ist. Diese Strahlung verlangsamt die Atome (wie beim "Kühllaser") und kühlt somit. Doch halte ich mich da zurück und erwähne das erstmal nur am rande. Da ich das Prinzip dieser "Kühlung durch Strahlung" noch nicht selber durchgerechnet habe. Und daher nicht weiss wie stark die sich auswirkt. Wenn sich wer dafür interessiert, verweise ich auf den link oben. Da kann sich jeder selber ausrechnen wie das funzt. Der Quelle von der Uni Heidelberg finde ich übrigens sehr vertrauenswürdig.

MfG SirDrow

Hallo!

Oh, Du kannst es ruhig auch kompliziert ausdrücken; ich glaube, damit komme ich klar ...

Mit Deinem Gedankenexperiment hast Du recht: Bei Sonneneinstrahlung im Vakuumkasten würde das Ding in der Wüste natürlich aufgeheizt; das würde sie im All in der Sonne aber auch. Im Schatten wiederum ist es egal, ob sie in der Antarktis oder der Namib steht.

Auf der Erde nimmt die Waffe keine nennenswerte Wärmeenergie durch Strahlung auf; bei den kümmerlichen ca. 300K, die hier für gewöhnlich herrschen, und der Oberfläche eines Laufs ist der Körper im thermischen Gleichgewicht. Wenn Du zimmerwarmes Wasser in eine Themoskanne füllst, erwärmt sich ja auch nichts.

Zitat

Diese Energieaufnahme durch die Umgebung ist grösser als das verhältnis der isolation zwischen Luft und Vakuum (zumal das Vakuum schlechter ist als die meisten Irdisch erzeugten).

Äh. Ne.
Das Vakuum ist "schlechter" als in einigen, wenigen Hochvakkum-Umgebungen in Labors, aber weitaus besser als alles, was die Industrie so hinbekommt. Und für die Wärmeleitung ist es völlig vernachlässigbar, ob es nun zehn hoch minus 5 oder zehn hoch minus 8 Pascal sind ...

Die hier genannten Prozentzahlen von Wärmeleitung sind nicht ernsthaft nachzuvollziehen, weil dieser Wert von zahlreichen Bedingungen abhängt und sich während der Abkühlung auch starkt verändert. Deine Aussage ist so jedenfalls falsch, vor allem bei hohen Temperaturdifferenzen, wie sie bei einem nahezu rotglühenden Lauf in Zimmertemperatur auftreten.

Gruß

Quichote

Zitat

Mit Deinem Gedankenexperiment hast Du recht: Bei Sonneneinstrahlung im Vakuumkasten würde das Ding in der Wüste natürlich aufgeheizt; das würde sie im All in der Sonne aber auch. Im Schatten wiederum ist es egal, ob sie in der Antarktis oder der Namib steht.

Und eben das ist falsch! Was du vergisst, ist das alle Körper über 0K strahlen abhänig von ihrer Temperatur. Also selbst ohne Sonne würde die knarre in der Antarktis schneller kühlen als in der Nahib. Da aufgrund der Umgebungstemperatur die nahib mehr strahlt und das bekommt die Waffe ab!

Zitat

Wenn Du zimmerwarmes Wasser in eine Themoskanne füllst, erwärmt sich ja auch nichts.

Und warum kühlt es dann nicht ab? Es sollte doch mit seinen 300K ganz schon was an IR strahlung raushauen oder? Das liegt daran weil es im Gleichgewicht mit der UMGEBUNG steht! Und genausoviel Strahlung aufnimmt wie es abgibt. Stell diese Thermoskanne in die Arktis und du wirst sehen das nach einiger zeit die Thermoskanne kaputt ist. Da das Wasser darin gefrohren ist und die Termoskanne gesprengt hat. *g*.

Zitat

Deine Aussage ist so jedenfalls falsch, vor allem bei hohen Temperaturdifferenzen, wie sie bei einem nahezu rotglühenden Lauf in Zimmertemperatur auftreten.

Also ich hab beim Bund oft mit nem MG geschossen (War der MG "arsch") Und selbst bei 50 Schuss dauerfeuer war der Lauf zwar heiss aber bei weitem nicht rotglühend!!!!!! Ich tippe so auf 70-100°C Finger hat man sich daran ordentlich verbrannt aber angesehen hat man ihm nix! Somit ist die Temperaturdifferent etwa 80K und das ist nicht soo viel.....
Die Strahlungsaufnahme von der 2,5K warmen Umgebung namens All, im Vergleich zur Strahlungsabgabe einer 370K warmen Waffe ist jedoch schon etwas anderes. Und wie schon am Anfang gesagt sind das etwa 70%.

MfG SirDrow

"SirDrow" schrieb:

Ich versuche es noch einfacher auszudrücken:

Und ich versuche höflich zu bleiben ...

Zitat

Wir machen ein Gedankenexperiment: Wir hängen unsere Waffe in einen Glaskasten der evakuiert ist. also ähnliche bedingung wie im All. Nun stellen wir diesen Kasten in die Wüste und verbuddeln ihn in der Antarktis.
Was meinst du wo sie schneller abkühlt?

Da stelle ich Dir jetzt doch glatt zwei Fragen:
Wie feuerst Du die Waffe ab?
Wann feuerst Du sie ab und lässt sie sich abkühlen? Bevor die Waffe sich der Umgebungstemperatur angeglichen hat oder danach?

Zitat

Sollte deine antwort Antarktis lauten, so frage ich dich warum?
Sollte darauf deine Antwort lauten, weil es kälter ist, so verweise ich auf die fehlende Wärmeübertragung da evakuierter Kasten.

Du darfst getrost annehmen, dass meine Antwort nicht so gelautet hätte. Aber Danke für die Fürsorge ...

Zitat

Doch in der Wüste knallt die Sonne auf die Waffe. Sie nimmt also noch Energie auf (durch die Sonneneinstrahlung).....
Daher kühlt sie langsamer ab.

Die einzie Strahlung, die in Deinem Gedankenspiel dort reinkommt, ist Sonnenlicht. Glas ist weitesgehend IR-Blickdicht, aber egal. Dein Experiment übersieht, dass die Waffe typischerweise sich vor dem Vergleich erstmal der Umgebungstemperatur anpassen sollte => Der Test wird erst dann präzise, wenn die Sonne die Waffe auf Starttemperatur gebracht hat. Dann kommt die Energiemenge durch den Schuss dazu und die muss wieder abgebaut werden ... Wir haben noch immer eine konstante Wärmekapazität, gemäß Qauf = Qab im Hinblick auf Abkühlung der Waffe und gleichzeitige Erhitzung der Umgebung.

Zitat

Du hast recht, das die Waffen in allen fällen die gleiche menge energie abstrahlen. Doch sie nehmen (wäghrend sie so munter abstrahlen) auch Energie (die die Umgebeung während dessen munter abstrahlt) auf.

So, dann schauen wir uns doch mal die Formel für Erwärmung an:

(delta)Q = c*m*(delta)T Q ... Wärme (Energiemenge)
c ... spezifische Wärmekapazität
m ... Masse des Körpers
(delta)T ... Temperaturdifferenz

Masse ist hier und im All konstant ...
spezifische Wärmekapazität ist weitesgehend ebenfalls konstant (wegen Feststoff).
Bleibt die Temperaturdifferenz ... Da wir uns nur um die Abführung der Wärmeenergie durch Gebrauch der Waffe interessieren, ist auch da ein konstanter Wert zu erwarten => Der abzugebende Energiebetrag ist ebenfalls konstant ...

Zitat

Im Weltall heisst das (immer vorausgesetzt im Schatten) das die Waffe die selbe Menge an Strahlung abgibt. (Ich gehe der einfachheit halber mal davon aus, das die waffe auf der erde und im All die selbe Temperatur erreicht hat!) also bspw. 70°C. Beide waffen auf der Erde und im all strahlen nun gleich viel! Auf der erde wird dann noch etwas Wärmekonvektion betrieben.
Da Luft jedoch ein guter Isolator ist, ist der anteil wie in deiner Quelle am Anfang angegeben nicht bei 50% sondern weit drunter (70% durch strahlung etwa). Diese findet im Weltall nicht statt. Soweit hast du argumentiert und ich stimme mit dir über ein.

Dieses "etwas" Wäremkonvektion sind mindestens 30% der Gesamtmenge an Energieabgabe pro Zeiteinheit ... Wie ich in einem späteren Posting geschrieben habe, gibt es auch Quellen, die von einer Wäremkonvektion bis zu 60% unter atmosphärischen Bedingungen sprechen. Daher hab ich sogar nur von 30-50% gesprochen

Zitat

Jetzt kommt aber noch die UMGEBUNG hinzu! Auf der Erde ist eine vorhanden im All nicht! Diese Umgebung strahlt auch Wärmestrahlung ab! Und diese erreichen auch die Waffe. Dabei nimmt die Waffe Energie auf!

Dir ist klar, dass es sich dabei um einen Gleichgewichtszustand handelt, der die Starttemperatur bestimmt?

Zitat

Und wird dadurch leicht erhitzt. Sonst würde da du ja sagst das alle Objekte über 0K Wärmestrahlen abgeben eine Waffe auf 5K nie wieder auf 298K kommen. Das machen sie aber.

Darf ich mal kurz "häh?" sagen. Was genau willst Du mir samit sagen?
Ich habe nirgends behauptet, ein Gegenstand könne nicht erwärmt werden. Konkret ist sogar das Wärmegesetz Basis all meiner Betrachtungen ...

Zitat

Auch wenn sie in ner Thermoskanne (mit Vakuumisolation) ist. Das zeigt doch das die Umgebung recht viel Energie an die Waffe abstrahlt oder?

Das zeigt eigentlich nichts derartiges Die Thermoskanne gibt die überschüssige Wärme an die Umgebung ab, bis zu dem Punkt, wo Qauf = Qab ... Danach haben wir Temperatur und Energieaustauschgleichgewicht. Und das Vakuum der Thermoskanne sorgt dafür, dass die Abgabe der überschüssigen Wärme verflucht lange dauert.
Da schon eine "gewöhnliche" Thermoskanne mit ihrem vergleichsweise schlechten "Vakuum" einen solchen Abkühlungsprozess (auch in der Wüste) über mehrere Stunden bis hin zu Tagen verzögern kann, darfst Du Dir überlegen wieviel Einfluss Deine Umgebungsstrahlung tatsächlich im Vergleich zur Isolationswirkung durch Vakuum im Hinblick auf Konvektion hat.

Zitat

Und eben diese "Strahlende Umgebung" fällt im All weg. Daher nimmt die Waffe beim abkühlen keine Energie die die Umgebung abstrahlt auf, da keine da ist. (oder nur die Strahlung aus denen man 2,5 K errechnet hat).

Womit wir wieder beim Gleichgewichtszustand wären.
Start- und Endtemperatur 2,5k ... Wir nehmen eine Erwärmung um 70°K an => Die abzugebende Energiemenge ist: (delta)Q= c*m*(delta)T.
Unter Atmosphärischen Bedingungen ist es aber auch (delta)Q = C*m*(delta)T ... Nur die Start- bzw. Endtemperatur liegt halt z.B. bei 293°K

Zitat

Diese Energieaufnahme durch die Umgebung ist grösser als das verhältnis der isolation zwischen Luft und Vakuum (zumal das Vakuum schlechter ist als die meisten Irdisch erzeugten).

Dir ist dabei entgangen, dass es sich dabei um eine Gleichgewichtsgröße handelt
Im selben Maße, wie diese Umgebung Energie zurückgibt, nimmt sie sie auch leichter auf (Genau da spielen nämlich die hier schon so oft erwähnten Größen "Konvektion" und "Molekularbewegung" rein).

Btw. Das All hat einen mittleren Atmosphärendruck von 10E-11 Torr ... Die besten Unterdrücke, die man hier auf der Erde hinbekommt sind 10E-12Torr, aber: eine konventionelle Thermoskanne liegt bei bei 10-2 Torr.

Zitat

Daher Kühlt sie Schneller ab.

Halte ich noch immer für einen massiven Trugschluss

Zitat

Jetzt verstanden?

Ja, ich habe verstanden, was Du versuchst zu sagen. Richtiger wird's dadurch noch immer nicht.

Zitat

Du argumentierst nie mit der Umgebung (Erde, stuhl Tisch, Heizung, Wiese, Baum) welche alle ihre Wärme abstrahlen und die Strahlen auf alles andere "abfeuern"

Weil die gemäß Wärmegesetz ziemlich unerheblich sind, da Qauf immer = Qab sein muss
Es kommt darauf an, wieviel Energie pro Zeiteinheit (delta)Q/s abgegeben wird. Und solang Du keinen Beweis führen kannst, der belegt, dass die abgegebene Strahlungsmenge pro Zeiteinheit im All den Verlust von mindestens 35% (29% Konvektion und 6% braunsche Molekularbewegung) kompenisiert, bleibe ich dabei, dass Du hier Mist erzählst. Und dieser Mindestwert von 35% ist wie gesagt nur der günstigste Wert für Dich, denn es wurden ja auch Quellen mit mehr als den erwähnten rund 30% Konvektion angesprochen.

Zitat

In Sonnenlicht sieht das ganz anders auch. Auf der Erde wird es wie du gesagt hast "gefiltert" durch die Atmosphäre.

Und jetzt solltest Du darauf achten, wer was geschrieben hat
Und dann solltest Du Dir überlegen, welche Auswirkungen diese Tatsache auf Dein Gedankenexperiment bei dem Wüste vs. Arktis Vergleich hat

Zitat

Im All strahlt die Sonne mit all ihrer Pracht. Daher ist die Energieaufnahme durch Sonneneinstrahlung im All viel höher als auf der Erde. Und die Waffe erhitzt sich viel mehr als auf der Erde.

Mehr: ja ? Aber "schneller"?

Zitat

Nun noch zum letzten Teil mit dem "Kühllaser" die Strahlung im All welche 2,5K entspricht, wirkt auf alle Objekte. Die Strahlung besteht dabei nicht bis kaum aus IR-strahlung da die Energie für diese nicht gross genug ist. Diese Strahlung verlangsamt die Atome (wie beim "Kühllaser") und kühlt somit. Doch halte ich mich da zurück und erwähne das erstmal nur am rande. Da ich das Prinzip dieser "Kühlung durch Strahlung" noch nicht selber durchgerechnet habe. Und daher nicht weiss wie stark die sich auswirkt. Wenn sich wer dafür interessiert, verweise ich auf den link oben. Da kann sich jeder selber ausrechnen wie das funzt. Der Quelle von der Uni Heidelberg finde ich übrigens sehr vertrauenswürdig.

Hat aber noch immer nichts mit der Abkühlgeschwindigkeit zu tun

Hallo erneut!

Zitat

Also selbst ohne Sonne würde die knarre in der Antarktis schneller kühlen als in der Nahib. Da aufgrund der Umgebungstemperatur die nahib mehr strahlt und das bekommt die Waffe ab!

Theoretisch richtig, praktisch irrelevant. Wirf mal einen Blick in die Formeln zur Schwarzkörperstrahlung (und nicht vergessen, daß die dort geforderten Temperaturen Kelvin sind), und Du wirst festellen, daß die Wärmestrahlung der Umgebung eine sehr untergeordnete Rolle spielt.
Ich weiß sehr wohl, daß alle Körper oberhalb von Null K strahlen, aber bei einem Blick in die Formel wird Dir auffallen, daß es kein linearer Verlauf ist.

Zitat

Also ich hab beim Bund oft mit nem MG geschossen (War der MG "arsch") Und selbst bei 50 Schuss dauerfeuer war der Lauf zwar heiss aber bei weitem nicht rotglühend!!!!!

50 Schuß sind für ein MG nicht besonders viel ... Wenn man das Ding so benutzt, wie es gedacht ist, wird der Lauf nach schon kurzem Einsatz erheblich heißer als 100 Grad. Aber das weißt Du sicherlich besser als ich; ich war nämlich nie "MG-Arsch".

Zitat

Die Strahlungsaufnahme von der 2,5K warmen Umgebung namens All, im Vergleich zur Strahlungsabgabe einer 370K warmen Waffe ist jedoch schon etwas anderes. Und wie schon am Anfang gesagt sind das etwa 70%.

Aufgrund der Nichtlinearität der Schwarzkörperstrahlung ist der Unterschied gar nicht so erheblich. Ich weiß nicht genau, was Du mit den "70%" meinst, aber wenn Du Dich auf das verhältnis von Strahlungs- zu Leitungswärmeabgabe beziehst, ist sowohl die pauschale Aussage als auch die Größenordnung schlicht falsch. Näheres dazu findest Du in jedem grundlegenden Buch über Experimentalphysik und sogar bei Wikipedia (einschließlich der erwähnten Formeln zur SChwarzkörperstrahlung und Wärmeleitung); wenn Du auf Deiner Meinung beharrst, würden mich Quellen sehr interessieren.

Gruß

Quichote

Er bezieht sich bei den 70% wohl auf das Verhältnis zwischen Strahlung zu Konvektion zu braunscher Molekularbewegung ... Eine der verlinkten Quellen hat für diese drei Mechanismen des Wärmetransports die Werte 65:29:6 ergeben ... Es gibt aber wie gesagt auch andere Quellen, die insbesondere das Verhältnis eher bei 45:50:6 angeben ...

Im Vakuum liegt das dann natürlich bei 100:0:0. Jetzt bleibt nur noch die Frage, ob sich die Strahlungsmenge je Zeiteinheit sich signifikant verändert?! Wenn nicht entsprechen die 100% im Vakuum den 45-65% unter atmosphärischen Bedingungen und dann kann halt 35-55% weniger Energie pro Zeiteinheit abgegeben werden ...

Hallo!

Eine solche Angabe wie "65 zu ...." ist, äh, dünnes Eis. Mindestens.
Wie schon mehrfach erwähnt, hängt die Strahlungsleistung von der absoluten Temperatur ab, die Leitung aber von der Temperaturdifferenz und dem ableitenden Medium und die Konvektion u.a. vom Aggregatszustand. Es ist also gar nicht möglich, eine feste Verteilung anzugeben, nicht einmal als Tendenz. Bei drei Grad Celsius kaltem Wasser in der winterlichen Arktis spielt die Strahlung schlicht keine Rolle, bei demselben Wasser im All die Leitung ebenso nicht, und bei einem Feuerwaffenlauf die Konvektion nicht.
Die Strahlungsmenge verändert sich sehr wohl signifikant, weil sie nichtlinear mit der Temperatur sinkt, unabhängig von einer Atmosphäre.

Wie auch immer man es dreht: ein festes Verhältnis ist unter keinen Umständen gegeben.

Gruß

Quichote

"Quichote" schrieb:

Eine solche Angabe wie "65 zu ...." ist, äh, dünnes Eis. Mindestens.

Bezogen auf die jeweiligen Temperaturbereich wohl eher nicht

Zitat

Wie schon mehrfach erwähnt, hängt die Strahlungsleistung von der absoluten Temperatur ab

Fein. Und nun sag mir, wie die Strahlungsleistung eines metallischen Objektes (Eisen, Masse 1kg, Form: ein Würfel *Oberfläche ungefähr 151,26cm²) bei 2,5K und z.B. 293K liegt.

Zitat

die Leitung aber von der Temperaturdifferenz und dem ableitenden Medium

Luft vs. Vakuum ... Letzteres hat IIRC keine Leitfähigkeit, oder?

Zitat

und die Konvektion u.a. vom Aggregatszustand.

In beiden Fällen haben wir es mit einem Festtoffstrahler (wir wollen die Waffe ja nicht schmelzen lassen) zu tun und das Konvektionsmedium ist Luft bzw. wieder Vakkum (für letzteres sind wird wieder bei einer Konvektion von 0)

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Es ist also gar nicht möglich, eine feste Verteilung anzugeben, nicht einmal als Tendenz.

Ich denke, dass man sehr wohl Angaben zu Tendenz machen kann, wenn man bedenkt, dass recht viele Parameter relativ konstant sind und andere zu ner 0 in einer Formel führen ...

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Bei drei Grad Celsius kaltem Wasser in der winterlichen Arktis spielt die Strahlung schlicht keine Rolle, bei demselben Wasser im All die Leitung ebenso nicht, und bei einem Feuerwaffenlauf die Konvektion nicht.

Konvektion hat bei Waffenläufen sehr wohl eine Bedeutung ... Konvektion ist generell ein starkes Wäremleitelement in unserer Atmosphäre

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Die Strahlungsmenge verändert sich sehr wohl signifikant, weil sie nichtlinear mit der Temperatur sinkt, unabhängig von einer Atmosphäre.

Und schon hast Du Deine Tendenz ... Selbst wenn die Strahlungsmenge nicht absinken würde, sondern konstant wäre, wäre im All genau diese Strahlungsmenge das einzige Wärme ableitende Element im Vergleich zur Atmosphäre. Die Wärmemenge, die über Konvektion und Molekularbewegung abgeleitet wird, kann dort gar nicht über diesen Mechanismus abgeleitet werden. Und jetzt stellst Du zusätzlich fest, dass die Strahlungsmenge nichtlinear mit der Temperatur sinkt.

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Wie auch immer man es dreht: ein festes Verhältnis ist unter keinen Umständen gegeben.

Absolut fest? Nein, aber Vergleichsverhältnisse können sehr wohl aufgestellt werden. Gerade in diesem Beispiel sind nämlich recht schöne Festwerte drin, die das ermöglichen ...

Sag mal: Bist Du vielleicht im Wesentlichen streitlustig?
Im letzteren Fall halte Dich doch lieber wie sonst an den Bartel; dem geht es ja auch nicht um die Sache.
Und wenn Du Dich recht erinnerst: Ich bin in dem Punkt Deiner Meinung, daß eine Waffe (oder was auch immer) im All schlechter Wärme abgibt als auf der Erde. Wäre einigermaßen albern, sich die gleiche Meinung seitenlang zu begründen.
Im ersten: Formelsammlungen sind online; die gewünschten Zahlen kannst Du also ohne weiteres selber herausbekommen, zumindest für einen Schwarzkörper. Ein Lauf ist zwar keiner, aber es sollte für die Diskussion nahe genug sein. Und die wesentlichen Parameter sind keineswegs konstant; vor allem nämlich nicht die Temperatur des Strahlers. Daher auch keine Tendenz, nicht einmal annähernd, was das Verhältnis der Wäremabgaben angeht. Schon alleine die Frage, ob die umgebende Luft still ist oder strömt, macht bei diesem Punkt mehrere hundert Prozent der möglichen Wärmeableitung aus.

Gruß

Quichote

"Quichote" schrieb:

Sag mal: Bist Du vielleicht im Wesentlichen streitlustig?

Nein, aber solche "netten" Fragen machen mich recht schnell streitlustig

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Im letzteren Fall halte Dich doch lieber wie sonst an den Bartel; dem geht es ja auch nicht um die Sache.

Und solche "Ratschläge" machen mich dann gleich noch viel streitlustiger. Immerhin liefert mir das den Grund mich wirklich persönlich beleidigt zu fühlen ...

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Und wenn Du Dich recht erinnerst: Ich bin in dem Punkt Deiner Meinung, daß eine Waffe (oder was auch immer) im All schlechter Wärme abgibt als auf der Erde. Wäre einigermaßen albern, sich die gleiche Meinung seitenlang zu begründen.

Mir ist nicht entgangen, dass Du auch der Meinung bist, dass eine Waffe im All schlechter Wärem abgibt, als auf der Erde. Nur finde ich es amüsant, wenn Du einerseits Begründungen lieferst, warum das so ist und andererseits sagts, dass man keine Aussagen darüber machen könne

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Im ersten: Formelsammlungen sind online; die gewünschten Zahlen kannst Du also ohne weiteres selber herausbekommen, zumindest für einen Schwarzkörper.

Irgendwie haben mir Deine Ausführungen den Eindruck gemacht, als wüsstest Du sie bereits. Sorry, wenn ich da ein bisserl "faul" sein wollte ...

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Ein Lauf ist zwar keiner, aber es sollte für die Diskussion nahe genug sein. Und die wesentlichen Parameter sind keineswegs konstant; vor allem nämlich nicht die Temperatur des Strahlers.

*Ähem* da wir die Temperaturveränderung betrachten, ist irgendwie klar, dass diese sich verändert
Aber bitte sag mir, wo sich die Parameter der Wäremleitfähigkeit für die Wirkmechanismen Konvektion und Molekularbewegung des Vakuums verändern? ... Die sind und bleiben bei vernachlässigbar kleinen Werten .. um nicht zu sagen: Sind 0 ...

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Daher auch keine Tendenz, nicht einmal annähernd, was das Verhältnis der Wäremabgaben angeht.

Interessanter Schluss ...

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Schon alleine die Frage, ob die umgebende Luft still ist oder strömt, macht bei diesem Punkt mehrere hundert Prozent der möglichen Wärmeableitung aus.

Und im Vergleich zum Vakuum liegt selbst die absolut still stehende Luft nun wie da?

oh... man kann die Wärmeabgabe zur Vereinfachung unter Bestimmten bedingungen tatsächlich in Verhältnisse setzen. Das das nicht genau ist zeigen ja schon die Unterschiedlichen Werte die Dea Indianah angibt. Und das das genaue werte sind hat er ja auch nie behauptet. Auch hat er nie behauptet das das Unter allen Bedingungen Gilt sondern eben unter Normalbedingungen auf der Erde. Also ein Temperaturbereich von dsagen wir +5°C bis -50°C bei einer Luftfeuchtigkeit zwischen 50% und 98% als Beispiel und ohne extreme Druckbedingungen bei einer Höhe von Normal Null +/- 100 metern. Darunter können wir uns bereits alle etwas vorstellen. Und es reicht für einen Einfachen Vergleich. Zwischen alle 3 Werte vorhanden, und nur ein Wert vorhanden wobei dieser eine Wert sich nicht ändert. Denn das bedeutet das bei einem Wert vorhanden es diesem Einen Wert entspricht von dem wo alle 3 Werte 100% machen. Es sind keine Genauen Zahlen, Die man auch nur unter ganz Konkreten bedingungen finden würde. Aber es reicht eben um aussagen zu können (mit hilfe deiner eigenen Physikalischen gesetze, die besagen das besagter einzelner Wert unverändert bleibt, Das die Wärmeabgebe mindestens 30% schlechter ist als auf der Erde ausserhalb von Extrembedingungen. Wie extrem hohe oder niedrige Luftfeuchtigkeit oder extreme Drücke (Im mariannengraben vs auf dem Mount Everest)