Wärmekapazität

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Dieser Artikel behandelt die Wärmekapazität eines Körpers. Zur Materialeigenschaft siehe Spezifische Wärmekapazität.
Physikalische Größe
Name Wärmekapazität
Formelzeichen der Größe
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI J/K L2·M·T−2·Θ−1

Die Wärmekapazität eines Körpers ist das Verhältnis der ihm zugeführten Wärme zu der damit bewirkten Temperaturerhöhung:

Die Einheit der Wärmekapazität ist J/K.

Bei homogenen Körpern lässt sich die Wärmekapazität als Produkt der Masse des Körpers und der spezifischen Wärmekapazität berechnen, oder auch als Produkt seiner Stoffmenge und seiner molaren Wärmekapazität. Sowohl die spezifische als auch die molare Wärmekapazität sind Materialkonstanten und in einschlägigen Nachschlagewerken tabelliert.

Die Wärmekapazität ist eine extensive Zustandsgröße, kann also für einen Körper, der aus Teilen zusammengesetzt ist, als Summe der Wärmekapazitäten seiner Teile berechnet werden.

Für Schichtsysteme wie z. B. Wandkonstruktionen wird die Wärmekapazität pro Flächeneinheit angegeben, in J/m2K, für Meterware wie z. B. extrudierte Kühlkörper pro Längeneinheit, in J/mK.

Ermittlung der Wärmekapazität im Mischungsversuch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Ermittlung der Wärmekapazität eines Körpers durch ein Experiment zeigt den Umgang mit dieser Größe:

Der Körper wird zunächst so lange in kochendes Wasser () gelegt, bis er diese Temperatur vollkommen angenommen hat. Dann wirft man ihn in ein Kalorimeter, in dem sich Wasser mit der Temperatur von befindet. Es stellt sich eine Mischungstemperatur von ein.

Das Wasser hat sich also um erwärmt. Mit der bekannten spezifischen Wärmekapazität von Wasser () berechnet sich die vom Wasser aufgenommene Wärme zu

Diese Wärmemenge hat der Körper bei seiner Abkühlung um abgegeben. Folglich beträgt seine Wärmekapazität: