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Formel Temperaturänderung eines Stoffes Thermische Energie    Temperaturdifferenz    Masse    Spezifische Wärmekapazität

Formel
Formel: Temperaturänderung eines Stoffes
Temperaturänderung von Wasser durch Zufuhr thermischer Energie

Thermische Energie

Einheit
Thermische Energie (auch Wärmeenergie genannt) ist die Energie, die einem Stoff zugeführt oder vom Stoff freigesetzt wird, wenn dieser von der Anfangstemperatur \(T_1\) auf die Endtemperatur \(T_2\) gebracht wird.

Temperaturdifferenz

Einheit
Es ist die Differenz zwischen der Anfangstemperatur und der Endtemperatur, also Temperaturbetrag, um den der Stoff heißer oder kälter geworden ist. Bei der Temperaturdifferenz ist es egal, ob die Differenz von Kelvin-Temperaturen oder Grad-Celsius-Temperaturen gebildet wird.

Masse

Einheit
Eigenschaft des betrachteten Stoffs, der eine Temperaturänderung erfährt. Zum Beispiel \( 1 \, \text{kg} \) Wasser wird erhitzt.

Spezifische Wärmekapazität

Einheit
Spezifische Wärmekapazität sagt aus, wie gut ein Stoff Wärmeenergie speichern kann. Um beispielsweise 1 Kilogramm Wasser um 1 Kelvin zu erhitzen, musst dem Wasser eine thermische Energie von 4200 \( \text{J} \) geführt werden.

Zum Beispiel hat Wasser eine Wärmekapazität \( c = 4200 \, \frac{\text{J}}{\text{kg} \, \text{K}} \). Die Wassermenge mit der Masse \( m = 2\, \text{kg}\) wird von \( T_1 = 20^{\circ} \, \text{C} \) auf \( T_2 = 30^{\circ} \, \text{C} \) erhitzt. Der Temperaturunterschied beträgt also \( \Delta T = 10^{\circ} \, \text{C} \). Das sind \(10\, \text{K}\). Damit beträgt die Wärmemenge, die dem Wasser durch das Erhitzen zugeführt wurde:\begin{align} \Delta Q &~=~ 4200 \, \frac{\text{J}}{\text{kg} \, \text{K}} ~\cdot~ 2\, \text{kg} ~\cdot~ 10 \, \text{K} \\\\ &~=~ 84 000 \, \text{J} \end{align}

Das sind \(84 \, \text{kJ}\).

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