Stärke des Mondlichts

Also habe ich diese xkcd gelesen und fand sie irgendwie cool. Ich habe es jedoch meinem Ingenieurvater und meinem Bruder im Physikstudium gezeigt, und keiner scheint die Erklärung sehr überzeugend zu finden (obwohl sie die Schlussfolgerung nicht bestreiten; ich bin in der Informatik, daher mein Respekt vor ihrer Meinung). Insbesondere denken sie, dass der Verweis auf den zweiten Hauptsatz irreführend ist und dass die Verschmelzung von Licht und Wärme/Energie zu schlechten Argumenten führt. Wie stichhaltig sind die im Blog präsentierten Argumente und ist die Schlussfolgerung stichhaltig?

Im Falle einer schlechten Verbindung usw. stellt sich die Frage, was nötig wäre, um Dinge mit Mondlicht zu verbrennen, wie Sie es mit einer Lupe und Sonnenlicht tun können. Der Autor behauptet, dass man mit Linsen und Mondlicht nichts über 100 Grad Celsius erhitzen könne.

Bearbeiten: Dank meines Gesprächs mit Rodrigo möchte ich im Grunde eine etwas technischere Erklärung, die ich jemandem mit wissenschaftlichem Hintergrund zeigen kann, aber der ich zumindest in der Lage sein sollte, der Mathematik nach Möglichkeit für die Behauptung zu folgen, die Sie nicht verwenden können Linsen, um etwas zu erhitzen, das heißer ist als seine himmlische Quelle (Sonne/Mond)

Edit 2: Ich denke, die Kommentare und Antworten haben bisher die meisten Punkte abgedeckt, aber es gibt immer noch einen Knackpunkt, wie es eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur des Mondes und der Temperatur gibt, auf die das Mondlicht Dinge erwärmen kann . Das heißt, es versteht sich, dass die vom Mond reflektierte Gesamtenergie eine Grenze für die nutzbare Energiemenge darstellt, aber warum kann diese Energie nicht direkt zum Erhitzen eines Objekts auf über 100 °C verwendet werden? Sollte es nicht eine relative Temperatur sein, die durch die Energie verursacht wird? Das heißt, reicht die Energiemenge, die benötigt wird, um die Mondoberfläche auf 100 Grad zu erhitzen, nicht aus, um etwas Kleineres heißer zu erhitzen? Um es klar zu sagen, ist Temperatur nicht relativ, wie kommt es, dass das Wissen, auf welche Temperatur die Energie den Mond erwärmt, Ihnen die Temperatur sagt, auf die Energie ein Blatt auf der Erde erwärmen wird?

Ich verstehe nicht, wie sie denken, dass Munroe "Licht und Energie verschmilzt". Die Antwort befasst sich mit der verfügbaren Energie, und die Tatsache, dass die Energie durch Licht transportiert wird, ist irrelevant.
Ich denke, ihr Punkt ist, dass Sie in der Lage sein sollten, Licht von mehreren Punkten auf der Mond- / Sonnenoberfläche zu fokussieren, um eine höhere Temperatur zu erreichen, während Munroe zu sagen scheint, dass es nur Energie von einem einzigen Punkt ist? Wie sie in seiner letzten Analogie denken (umgeben von einer Oberfläche), könnten Sie Linsen verwenden, um die Energie zu fokussieren, um eine heißere Temperatur zu erreichen?
Konkret behauptet der Autor, dass man mit optischen Systemen nichts auf eine höhere Temperatur als die Lichtquelle erhitzen kann.
Sie sagen, dass Energie additiv ist, also sollten Sie in der Lage sein, ein System aus Spiegeln und Linsen zu verwenden, um an einem einzigen Punkt über die Oberflächentemperatur zu kommen
Nein, mit mehreren Punkten wird keine hohe Temperatur erreicht. Stellen Sie sich vor, Sie würden Ihr Haus mit einem glühenden Stein erwärmen. Sie denken vielleicht, dass zwei glühende Steine ​​Ihr Haus schneller heizen, und Sie haben Recht. Aber sobald Ihr ganzes Haus die Temperatur der Steine ​​erreicht hat, wird es nicht wärmer, wenn Sie hundert weitere Steine ​​in Ihr Haus bringen.
Das ist die Erklärung, die ich gegeben habe (stattdessen mit einem Ofen), aber sie (na ja, mein Vater, mein Bruder ist überzeugt) sagen, dass Sonnenstrahlen nicht so sind. Seine Analogie ist, dass sich die auf die Oberfläche treffenden Sonnenstrahlen nicht wie Steine ​​verhalten (d. h. jedes Sonnenteilchen sollte die Erde mit der gleichen Temperatur erreichen, wenn Sie es so betrachten, also sollte die Lupe dann auch nicht mit der Sonne funktionieren).
Tut mir leid, aber der letzte Kommentar deines Vaters ergibt keinen Sinn. Sonnenteilchen (Photonen?) haben keine Temperatur, sie haben Energie. Und die Sonne funktioniert wie meine Steine. Die glühenden Steine ​​erwärmen das Haus durch Strahlung, genau wie die Sonne (vielleicht nicht so heiß, die Sonne ist weißglühend). Und Strahlung gehorcht, wie jede andere Form oder Energie, den Gesetzen der Thermodynamik.
Ja, das war es, was er gesagt hat, was er dachte, wir würden sagen, und dass die Sonne sich wie Steine ​​verhält, impliziert das. Er sagt, dass die Grenze die vom Körper abgestrahlte Gesamtenergie sein sollte, nicht die Oberflächentemperatur

Antworten (1)

Kurz gesagt, die Antwort lautet nein: Sie können ein Objekt nicht auf eine Temperatur erhitzen, die höher ist als die der Lichtquelle.

Dies folgt aus den thermodynamischen Regeln, die in dem Artikel beschrieben wurden, hängt aber grundlegender vom Helligkeitssatz der klassischen Optik und verwandten Theoremen ab.

Für die vollständige Analyse in quälenden Details siehe "Intensity, Brightness and Etendue ´ of an Aperture Lamp": http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/lamp.pdf

Stärke des Mondlichts
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