Basiswissen

Die Farbe, mit der ein Körper glüht: je heißer ein Körper ist, desto heller glüht er. Ab etwa 500 bis 700 °C kann eine dunkelrote Glut langsam mit dem Auge wahrnehmen. bei 800 bis 900 °C ist das Glühen dann hellrot, darüber geht es über das Orangene und Gelbliche immer weiter Richtung weiß. Hier stehen zwei Tabellen dazu.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Die Farbe der Glut, hier von Holz in einem Holzofen, gibt einen Hinweis auf die Temperatur. Solche Hinweise nutzen zum Beispiel Schmiede. Aber auch in Stahlwerken verrät die Farbe des glühenden Eisens etwas über dessen Temperatur. © Gunter Heim/RaySys ☛

Tabelle der Glutfarben

Für Schmelz- und Glühvorgänge in Eisenhütten und in Stahlwerken^[1] wird die folgende Zuordnung gegeben:

Unterhalb 400 °C: unsichtbare 👉 Infrarotstrahlung

400 °C: bei Nachtsehen farblose Grauglut, nur im Dunkeln wahrnehmbar

525 °C: Beginnende Rotglut

700 °C: Dunkle Rotglut (Leuchtdichte ca. 1,5 cd/m²)

800 °C: Helle Rotglut (ca. 14 cd/m²)

1100 °C: Gelbglut (ca. 1.700 cd/m²)

1300 °C: beginnende Weißglut (ca. 16 Tausend cd/m²)

1500 °C: volle, blendende Weißglut (knapp 100 Tausend cd/m²)

2000 °C: (ca. 2 Millionen cd/m²)

3000 °C: (ca. 60 Millionen cd/m²)

4000 °C: (ca. 375 Millionen cd/m²)

5000 °C: (ca. 1,2 Milliarden cd/m²)

5400 °C: Neutrales Weiß (ca. 1,7 Milliarden cd/m²)

6000 °C: (ca. 2,6 Milliarden cd/m²)

8000 °C: (ca. 7,3 Milliarden cd/m²)

Aus einer Tabelle für Schmiede

Schmiede, die Eisen in einer sogenannten Esse über glühenden Kohlen (Esskohle) erhitzen, können die Temperatur des Eisens recht gut anhand der Farbe der Glut abschätzen. Eine Tabelle aus England^[2] gibt die folgende Zuordnung:

Black red: 426 bis 593

Very dark red: 594 bis 704

Dark red: 705 bis 814

Cherry red: 815 bis 870

Light cherry red: 871 bis 981

Orange: 982 bis 1,092

Yellow: 1,093 bis 1,258

Yellow white: 1,259 bis 1,314

White: ab 1,315

Flammenfarben

Einen engen Zusammenhang zwischen der Farbe und der Temperatur gibt es auch für Flammen, etwa von einer Kerze, einem Bunsenbrenner, einem Feuerzeug oder einem Gasbrenner. Auch dort gilt: rötlich-dunkel ist eher "kalt", gelb schon deutlich heißer, und blau bis letztendlich weiß ist sehr heiß. Siehe mehr dazu im Artikel zur 👉 Flammentemperatur

Laborversuche

Mit einigen einfachen Versuchen kann man selbst Stoffe zum Glühen und Brennen bringen. Über die Farbe der Stoffe oder der erzeugten Flamme sowie auch den erzeugten Brennprodukten kann man dann die Temperatur abschätzen.

Holzglut

In einen gewöhnlichen Holzofen mit einem gläsernen Sichtfenster kann man verschiedenste Temperaturen zur gleichen Zeit gut beobachten.

In einem Holzofen kann man Glut bei sehr vielen verschiedenen Temperaturen erkennen. Die dunkelrote Glut liegt bei vielleicht 700 °C. Wo die Glut ins Gelbe geht hat man die 1000 °C überschritten. Die gelbliche Flamme besteht aus glühenden Rußteilchen, die also auch über 1000 °C heiß sein müssten.

Eine gute Möglichkeit zur Beoachtung der verschiedenen Farbübergänge ist das Auflegen einen neuen Holzscheits. Legt man ihn auf ein dickes und vorhandenes Glutbett, wird man bald sehen, wie oberhalb des Scheits züngelnde Flammen entstehen. Die Hitze des Glutbetts treibt dann sogenannte flüchtige Bestandteile aus dem Holz aus, die erst dann in gasförmiger Form zünden. Der Scheit selbst durchglüht dann langsam nach und nach und zeigt in seiner Glutfärbung verschiedene Stadien der Erhitzung an.

Drahtglühen

Mit einem dünnen Stahldraht und geringen elektrischen Spannung kann man leicht die Glutfarben bis knapp über 1000 °C erreichen. Bereits bei Spannungen von 10 bis 20 Volt beginnen dünne Drähte gut sichtbar dunkelrot bis hellorange zu glühen.

Dieses Bild ist für das Verständnis des Textes nicht wichtig. Das Bild wird im Text nicht erwähnt.

Irgendwo im Übergang von heller Rotglut zu dunkler Gelbglut: die Farbe lässt auf etwa 900 bis 1000 °C als Temperatur schließen.

Je dünner der Draht, desto höher sein elektrischr Widerstand (bei gleichem Material) und desto schneller glüht er auch. Die einfachste Version dieses Versuches besteht in einer simplen Glühlampe mit Glühfaden. Lies mehr dazu unter 👉 Draht-Glüh-Versuch

Steineglühen

Mit einem Camping-Gaskocher oder einem Labor-Gasbrenne kann man Steine, etwa Kalkstein mit etwas Geduld bis zur helleren Rotglut erhitzen. Das entspricht dann Temperaturen von etwa 800 bis 1000 °C. Je heller die Glut, desto heißer der Stein.

Der Kalkstein über der Butan-Propan-Gasflamme erreichte hellere Rotglut und damit Temperaturen von vielleicht 1000 °C.

Ein klassischer Camping- oder Laborbrenner verbrennt Gase wie Butan und Propan. Für den gelben Bereiche der Flamme werden Temperaturen von etwa 1000 °C genannt. Im blauen Bereich der Flamme sollen die Temperaturen bei etwa 1500 °C liegen. Da ein Stein in der Flamme aber die Hitze sehr schnell wieder an die Umgebung abgibt, und auch die Flamme selbst schnell viel Energie an die Luft verliert, erreicht der Stein selbst in der Regel nicht die Temperatur von 1500 °C. Man wird Steine auf einem handelsüblichen kleinen Gasbrenner eher nicht bis zur Weißlut (etwa 1200 °C) erhitzen können. Siehe mehr unter 👉 Kalk-Brenn-Versuch

Kupferglühen

Hält man einen Draht aus rötlichen Kupfer oder Kupferfolie in die Flamme eines Gasbrenners, so erreicht das Kupfe schnell eine hellere Rotglut. Kleine Stücke, die ganz im blauen Bereich der Flamme liegen, scheinen nach ersten Vorversuchen auch in den Bereich des gelblichen Glühens zu gelangen. Das entspräche Temperaturen von etwa 1000 °C bis vielleicht 1200 °C. Da Kupfer jedoch bei 1084 °C schmelzen würde, was es im Versuch nicht tat, hat man hier eine gute Kontrolle, dass die Temperatur 1085 °C wohl nicht überschritt. Als das Kupfer nach dem Versuch mit einer Lupe untersucht wurde, fanden sich auch nirgends erkennbare Schmelztropfen. Doch hatte das Kupfer deutlich seine Farbe verändert: es war nun komplett schwarz. Ab 800 °C soll Kupfer an der Luft zu Kupferoxiden verbrennen. Damit kann man jetzt die erreichte Temperatur des Kupfers in der Gasflamme irgendwo zwischen 800 °C bis maximal 1080 °C ansiedeln. Das schwarze Kupferoxid ist chemisch gesprochen 👉 Kupfer(II)-oxid

Fußnoten

[1] Ulrich Fischer: Tabellenbuch Metall. 41. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer, 2001, ISBN 3-8085-1721-2, S. 128B.

[2] Chapman, W. A. J. (1972). Workshop Technology, Part 1 (5th ed.). Burlington, MA: Elsevier Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0713132694.