Spezifische Wärmetabelle von Stoffen
Dieses von Itieffe erstellte Papier stellt eine grundlegende Ressource auf dem Gebiet der Thermodynamik und Materialwissenschaften dar und bietet einen detaillierten Überblick über die thermischen Eigenschaften verschiedener Substanzen.
Ziel dieses Dokuments ist es, das Konzept der spezifischen Wärme klar und prägnant zu erläutern und aussagekräftige Daten zu einer Vielzahl von Materialien bereitzustellen. Es hilft Studenten, Wissenschaftlern und Ingenieuren zu verstehen, wie verschiedene Substanzen auf Temperaturänderungen reagieren, und liefert wichtige Informationen für den Entwurf von Wärme- und Energiesystemen .
In dieser Einleitung möchten wir die Bedeutung der spezifischen Wärme als grundlegenden Parameter für die thermische Charakterisierung von Materialien hervorheben. Spezifische Wärme stellt die Menge an Wärmeenergie dar, die benötigt wird, um die Temperatur einer bestimmten Materiemenge um einen bestimmten Grad Celsius oder Kelvin zu erhöhen.
Diese Größe ist für eine Vielzahl von Anwendungen von entscheidender Bedeutung, von der Auslegung von Elektromotoren und Kühlkreisläufen bis hin zur Berechnung des Energiebedarfs in industriellen Prozessen.
Zu den Hauptmerkmalen und Themen, die in diesem Dokument behandelt werden, gehören:
- Definition der spezifischen Wärme: Wir erklären im Detail, was spezifische Wärme darstellt und wie sie experimentell gemessen wird.
- Maßeinheit: Wir veranschaulichen die Maßeinheiten der spezifischen Wärme und wie sie in thermodynamischen Formeln verwendet werden.
- Spezifische Wärme verschiedener Stoffe: Wir stellen eine Liste spezifischer Schmelzen für eine Vielzahl gängiger Materialien bereit, darunter Metalle, Flüssigkeiten, Gase und andere.
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, ein vollständiges Bild des Konzepts der spezifischen Wärme und ihrer praktischen Anwendungen zu vermitteln und den Lesern zu helfen, zu verstehen, wie verschiedene Substanzen auf Temperaturänderungen reagieren, und fundierte Entscheidungen bei der Gestaltung und Optimierung von Wärme- und Energiesystemen zu treffen .
Die Kenntnis der spezifischen Wärme von Stoffen ist für zahlreiche wissenschaftliche und technische Disziplinen von entscheidender Bedeutung und trägt zum technischen Fortschritt und zur Energieeffizienz bei.
Spezifische Wärmesubstanzen
Spezifische Wärmesubstanzen
Die Energiemenge, die ein heißer Körper auf einen kälteren überträgt, hängt nicht nur von der Differenz der beiden Temperaturen ab, sondern auch von der Masse des heißeren Körpers. Tatsächlich ist die Energie, die die Bügelsohle eines Bügeleisens übertragen kann, viel größer als die, die ein Stift bei gleicher Temperatur übertragen kann. Wärme ist also eine umfangreiche Materiemenge. Seine Maßeinheit ist die gleiche wie die Energie, die in SI das Joule ist. Die Wirkung einer bestimmten Wärmemenge auf einen Körper hängt von der Beschaffenheit des Körpers ab.
Wenn wir beispielsweise 1 kg Wasser und 1 kg Eisen mit gleichen Wärmemengen erhitzen, stellen wir unterschiedliche Endtemperaturen fest. Daraus folgt, dass je nach Beschaffenheit des Körpers unterschiedlich viel Wärme benötigt wird, um die Temperatur von 1 kg Masse um 1 K zu erhöhen. Diese Wärmemenge wird spezifische Wärme genannt.
Spezifische Wärme ist die Menge an Energie, die von 1 kg Material absorbiert (oder freigesetzt) wird und eine Temperaturerhöhung (oder -senkung) um 1 K verursacht.
Maßeinheit
Die Maßeinheit der spezifischen Wärme, bei der es sich um eine abgeleitete Größe handelt, ist J/kg K in SI. Häufig werden auch die Einheiten J/g K (oder °C) und cal/g °C verwendet, für Wasser sind es z Beispiel: 4186 J/kg K, was 4,186 J/g °C und 1 cal/g °C entspricht
Die spezifische Wärme von Wasser ist sehr hoch, dh es wird viel Energie benötigt, um kleine Temperaturerhöhungen zu erreichen. Die spezifische Wärme von Kupfer hingegen ist ziemlich klein, sodass kleine Energiemengen große Temperaturerhöhungen verursachen. Das Instrument, mit dem Sie die übertragene Energiemenge messen können, ist das Kalorimeter: Die übertragene Energiemenge ist das Kalorimeter: Dieses Gerät zeichnet die Temperaturänderungen auf, die die Energieübertragung auf einen bestimmten Körper, normalerweise Wasser, ausübt.
Unter Berücksichtigung der Masse, der spezifischen Wärme und der Temperaturdifferenz lässt sich die Energie mit folgender Formel berechnen:
Spezifische Wärmesubstanzen
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