Mir fehlt hier etwas ganz Grundlegendes. Nehmen wir an, die Schale wird durch einen Stromgenerator auf einer festen Temperatur T gehalten. Die Kugel im Inneren strahlt die gleiche Energie ab, die sie absorbiert. Die von der Schale abgestrahlte Leistung wird sein und wird dasselbe sein wie das, was von der kleineren Kugel absorbiert und ausgestrahlt wird, was sein sollte , also sollte die Kugel heißer sein.
Aber würde das nicht gegen das zweite Gesetz verstoßen? Entspricht dieser Aufbau nicht einem geschlossenen Universum im thermischen Gleichgewicht, in dem die Hülle nur nach innen strahlen kann?
Nicht die gesamte Strahlung der Außenhülle erreicht die Innenhülle. Wenn Sie die Intensitätsverteilung der Strahlung von der äußeren Hülle (Lambertsche Verteilung, d. h ) sehen Sie, dass die Strahlungsmenge von der inneren zur äußeren Hülle gleich ist wie in die andere Richtung.
Keine Verletzung des zweiten Gesetzes.
Hier liegt kein Verstoß gegen das zweite Gesetz vor. Sie haben ein System, das sich außerhalb des thermischen Gleichgewichts befindet. Dass schwarze Körper absorbieren und strahlen, ist der Antriebsmechanismus, der versucht, dieses System in Richtung eines thermischen Gleichgewichts zu bringen.
Angenommen, Sie kommen aus einem südlichen Klima und unternehmen zu dieser Jahreszeit eine Reise in ein nördliches Klima. Als Südstaatler sind Sie diese kühlen Herbsttemperaturen im Norden nicht gewohnt. Ihr umweltfreundlich zertifiziertes Hotel muss noch die Heizung einschalten. Du bist kalt! Die Lösung ist einfach: Werfen Sie eine zusätzliche Decke auf das Bett, oder viele Decken, wenn nötig.
Die Außenhülle wirkt bei diesem Problem wie eine Decke. Es stoppt nicht die Wärmeübertragung von der Kugel zur äußeren Umgebung (der ziemlich kalte kosmische Mikrowellenhintergrund von 2,7 Kelvin), aber es verlangsamt diese Übertragung schön.