Aufbau und Durchführung
Man lässt die Sonne senkrecht auf die mit Ruß geschwärzte Unterseite eines mit Wasser gefüllten ERLENMEYER-Kolben scheinen und misst die Temperaturerhöhung des Wassers. Daraus ermittelt man die von Wasser und Kolben absorbierte Energie. Man erhält daraus die Bestrahlungsstärke, indem man diese Energie durch die sonnenbeschienene Fläche der Platte \(A\) und die verstrichene Zeitspanne \(\delta t\) dividiert. Wenn die Sonne nicht scheint, kann man den Aufbau auch mit einer starken Lampe simulieren.
Beobachtung
Bei einem ERLENMEYER-Kolben aus Glas mit der Masse \(m_{\rm{E}} = 122{\rm{g}}\) (\({c_{{\rm{Glas}}}} = 0,8\frac{{\rm{J}}}{{{\rm{g}} \cdot {\rm{K}}}}\)) , der mit \(m_{\rm{W}} = 310{\rm{g}}\) Wasser (\({c_{{\rm{Wasser}}}} = 4,2\frac{{\rm{J}}}{{{\rm{g}} \cdot {\rm{K}}}}\)) gefüllt ist und von dem eine Fläche vom Inhalt \(A = 57{{\rm{cm}}^2}\) bestrahlt wird, ändert sich bei sehr klarem Wetter zur Mittagszeit die Temperatur wie folgt:
| Messzeit \(\Delta t\;{\rm{in}}\;{\rm{min}}\) | \(0\) | \(2\) | \(4\) | \(6\) | \(8\) |
| Temperatur \(\vartheta \;{\rm{in}}\;{\rm{^\circ C}}\) | \(22,0\) | \(22,3\) | \(22,6\) | \(22,9\) | \(23,2\) |
Auswertung
Bestimme aus den Messwerten die Bestrahlungsstärke \(B\) in \(\frac{{\rm{W}}}{{{{\rm{m}}^2}}}\).
Hinweis: Da bei diesem Versuch die Temperatur des ERLENMEYER-Kolbens die Temperatur der Umgebung nicht wesentlich übersteigt, ist der Verlust durch Abgabe von innerer Energie an die Umgebung gering. Man sollte dennoch zu lange Erwärmungszeiten vermeiden.