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Infrarot und Ultraviolett

Pizza und Marathonläufer

Schätzen wir die Wärme dämmende Wirkung von Alufolien ab. Nimm an, eine große Pizza kommt mit 80 °C (353 K) aus dem Holzofen und hat einen Durchmesser von 37 cm. Das macht, beide Seiten gerechnet, eine Fläche von 0,22 m$^2$. Nehmen wir vereinfacht an, die Pizza ist ein schwarzer Strahler. Dann kann man die abgestrahlte Wärme mit dem Gesetz von Joseph Stefan und Ludwig Boltzmann berechnen: $I = \sigma \cdot A \cdot T^4$. Dabei ist $\sigma$ (Sigma) die Stefan-Boltzmann-Konstante mit dem Wert $5,7\cdot 10^{-8} W/m^2K^4$.

Die Pizza strahlt 190 W ab, bekommt aber vom Zimmer (293 K) nur rund 90 W zurück. Bleibt netto eine Wärmestrahlung von 100 W über. Eine Alufolie wirkt also so, als würdest du die Pizza in die Mikrowelle legen und auf 100 W aufdrehen (F13)! Das ist schon was! Wenn ein Marathonläufer (Hautfläche 1,5 m$^2$) eine Hauttemperatur von 32°C hat und draußen hat es 15 °C, dann ergibt das netto eine Wärmestrahlung von 152 W. Auch in diesem Fall ist die Wirkung einer Aludecke nicht zu unterschätzen.


Ozonloch


Das Ozonloch über der Antarktis 2006


Als Ozonloch wird die seit Ende der 1970er beobachtete Abnahme der Ozonschicht bezeichnet, die sich ab etwa 20 km über der Erdoberfläche befindet (Abb.). Der Abbau des Ozons ($O_3$) wird vor allem durch die vom Menschen in die Atmosphäre gebrachten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) verursacht. Die Ozonschicht absorbiert einen großen Teil des UV-Lichts der Sonne, vor allem den gefährlichen UV-C-Anteil. Ihre Ausdünnung lässt mehr UV-Licht auf die Erde gelangen, und das hat negative Folgen für Mensch und Umwelt.