Spezifische Wärmekapazität Rechner

Mit diesem Rechner für spezifische Wärmekapazität kannst du die Wärmekapazität 🇺🇸 einer erhitzten oder abgekühlten Probe bestimmen. Die spezifische Wärmekapazität ist die Menge an Wärmeenergie, die du einer 1 kg schweren Probe zuführen musst, um ihre Temperatur um 1 Kelvin zu erhöhen. Lies weiter, um zu erfahren, wie du die Formel für die Wärmekapazität korrekt anwendest, um das richtige Ergebnis zu erhalten.

Du siehst lieber zu als zu lesen? Mit diesem Video, das wir für dich erstellt haben, lernst du in 90 Sekunden alles, was du wissen musst:

1. Bestimme, ob du die Probe erwärmen (ihr Wärmeenergie zuführen) oder abkühlen (ihr Wärmeenergie entziehen) möchtest.

2. Gib die zugeführte Energiemenge als positiven Wert ein. Wenn du die Probe abkühlen möchtest, gib die entzogene Energie als negativen Wert ein. Nehmen wir zum Beispiel an, dass wir die Wärmeenergie der Probe um 63 000 J verringern möchten. $Q = -63000 \ \text{J}$.

3. Bestimme den Temperaturunterschied zwischen dem Anfangs- und Endzustand der Probe und gib ihn in den Wärmekapazität-Rechner ein. Wenn die Probe abgekühlt wird, ist die Differenz negativ, wenn sie erwärmt wird, ist sie positiv. Nehmen wir an, wir möchten die Probe um 3 Grad abkühlen. Dann ist $\Delta T = -3 \ \text{K}$. Du kannst die Anfangs- und Endwerte der Temperatur auch manuell eingeben, indem du ein Häkchen im Feld Anfangs- und Endtemperatur anzeigen setzt.

4. Bestimme die Masse der Probe. Nehmen wir $m = 5 \ \text{kg}$ an.

5. Berechne die spezifische Wärme als $c = \frac{Q}{m \Delta T}$. In unserem Beispiel erhalten wir:

   $c = \mathrm{\frac{-63000 \ J}{5 \ kg \cdot \ -3 \ K}} = \mathrm{4200 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$

   Dies ist die Wärmekapazität von flüssigem Wasser.

Die Formel für die spezifische Wärmekapazität sieht wie folgt aus:

$Q$ ist die zugeführte oder abgeführte Wärmemenge (in Joule), $m$ ist die Masse der Probe und $\Delta T$ ist die Differenz zwischen der Anfangs- und der Endtemperatur. Die Wärmekapazität wird in J/(kg-K) angegeben.

Für die meisten gängigen Stoffe musst du den Wärmekapazität-Rechner nicht verwenden. Wir haben dir aber die Werte der spezifischen Wärmekapazität für einige dieser Stoffe hier aufgeführt:

• Eis: $\mathrm{2100 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Wasser: $\mathrm{4200 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Wasserdampf: $\mathrm{2000 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Basalt: $\mathrm{840 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Granit: $\mathrm{790 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Aluminium: $\mathrm{890 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Eisen: $\mathrm{450 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$,
• Kupfer: $\mathrm{380 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$ und
• Blei: $\mathrm{130 \ {J}/{kg\! \cdot\! K}}$

Mit diesen Informationen kannst du auch berechnen, wie viel Energie du einer Probe zuführen musst, um ihre Temperatur zu erhöhen oder zu senken. Du kannst zum Beispiel überprüfen, wie viel Wärme du brauchst, um einen Topf mit Wasser zum Kochen zu bringen, wenn du Nudeln kochen möchtest. Du kannst dafür auch den Wasser Erwärmen Rechner verwenden, in dem all diese Informationen bereits berücksichtigt wurden.

Du fragst dich, was das Ergebnis tatsächlich bedeutet? Probiere unseren Potenzielle Energie Rechner aus, um zu prüfen, auf welches Energieniveau du die Probe mit dieser Energiemenge heben würdest. Oder überprüfe mit dem Kinetische Energie Rechner, wie hoch die Bewegungsenergie der Probe wäre.