Standarteinheit Joule oder Kilo Joule?
Hallo,
Ich bin etwas verwirrt. Unser Lehrer hat uns gesagt, dass bei Berechnungen (der inneneren, kinetischen, elektrischen oder potentiellen Energien) immer die Standarteinheit Joule verwendet werden muss. Ich habe aber gemerkt, wenn ich innere Energien berechne, dann kommt die Einheit KJ raus liegt das an der Einheit der spezifischen Wärmekapazität [KJ/(Kg•K)] ? Und wenn ja, wäre das dann bei der inneren Energie eine Ausnahme und alle anderen Energien hätten Joule als Standardeinheit? Danke schonmal!
5 Antworten
Grundsätzlich ist Joule die Standard-Einheit.
KiloJoule (kJ) ist das Tausendfache davon, und kann bei vielen Rechnungen entstehen, weil Joule eine recht "kleine" Einheit ist.
Wenn man Rechnungen hat, in denen eine Materialkonstante vorkommt wie eben z.B. die spez. Wärmekapazität, so trifft man dabei meist auf Vielfache der Grundeinheit. Dies einfach, damit die Zahlen kleiner werden.
Da hast du zwei Möglichkeiten:
- Entweder rechnest du die Materialkonstante auch in J um (also bei der spez. Wärmekap. in J/K/kg bzw. J / (K•kg)
- Oder du setzt in der Rechnung für das k für kilo auch =1000, und dann ev. mit einem andern k kürzen, oder das Ergebnis ist dann eben automatisch in kJ.
Beispiel: Standardaufgabe mit der Energie für die Erwärmung von m kg Wasser mit cw=4,182kJ/K/kg um dT Grad:
E = m * cw *dT z.B. 2kg Wasser, 30 Grad:
E = 2kg * 4,182kJ/K/kg * 30K -> K (Kelvin) und kg (Masse) kürzen sich raus
E= 2* 4,182kJ * 30 = 251kJ
Du musst Zahlenangaben, die du im Internet oder sonstwo findest, immer auf die Einheiten anpassen, die du ansonsten in der Rechnung verwenden wirst.
Das muss immer zusammenpassen.
Ist eine Größe in J und eine andere in kJ angegeben, dann musst du entweder die ganze Rechnung mit J oder mit kJ durchführen, du darfst nicht verschiedene Einheiten in Rechnungen mischen.
Ich persönlich würde mit der Einheit J (Joule) rechnen und nicht mit kJ, das bedeutet ich würde kJ in J umrechnen bevor ich mit der eigentlichen Rechnung beginne.
Da du mich offenbar nicht verstanden hast, frage deinen Lehrer !
Verwechsele nicht das kleine "k" mit dem großen "K". Das kleine bedeutet 1000, ist also eine Größenangabe, während das große K "Kelvin" bedeutet.
Die Einheit der spezifischen Wärmekapazität ist: J/(kg·K), also Joule pro Kilogramm und Kelvin.
1000 Joule sind 1 Kilojoule, also 1 kJ.
Ich habe aber ein Aufgabe in der steht die Betonplatten im Schwimmbad sind durch Sonneneinstrahlung von fünfzehn Grad auf fünfundzwanzig Grad erwärmt werden sie haben eine Maße von ca. 4000 Kilogramm berechnet wie viel Energie platten durch die Absorption der Sonnenstrahlung gespeichert haben. Wenn ich in die Lösung gucke steht 0,92kJ/Kg•K • 4000 kg • 10 K= 36800 kJ. Bei einer anderen Aufgave steht Ein Hammer wird um 1,8m angehoben. Und hier steht in der Lösung: 0,25kg • 9,81m/s² • 1,8m = 4,414 j.
Wieso "aber"? Das widerspricht meiner Antwort nicht. Das einzige Problem ist hier:
0,92kJ/Kg•K • 4000 kg • 10 K
^ das muss ein kleines k sein
Dann passt alles. Das ist also wahrscheinlich ein Tippfehler.
In beiden Fällen wird die Energie in Joule angegeben, wobei kJ nur eine Abkürzung für 1000 Joule ist, genau wie kg 1000 g bedeutet und km 1000 Meter.
Stimmt! Aber bei 0,25kg müsste man ("wenn man das an Joule anpassen würde") dann doch 250g hinschreiben oder nicht?
0.25kg und 250g sind genau das gleiche. Es macht auch keinen Unterschied, ob etwas 100 Cent oder 1 € kostet. Man nutzt das "k" nur, wenn es dadurch leichter zu lesen wird. Statt 9800000 J schreibt man lieber 9800 kJ, oder noch besser 9.8 MJ (Megajoule). Das "k" gehört also zur Zahl und nicht zur physikalischen Bedeutung der Einheit.
SI einheiten werden immer, mit ausnahme des kg ohne vorzeichen angegeben. da die spezifische wärmekapazität aber keine SI einheit ist, sind beide schreibweisen richtig. d.h. 4,192 kj/kg ist genauso richtig wie 4192 j/kg
lg, anna
ich nehme mal an, dass wie in der Formel schon erwähnt „Kg“ steht, sich die ganze Formel auf Kilo bezieht. Dementsprechend kannst du wahrscheinlich auch normale Joule hineinsetzen, musst aber auf Gramm umsteigen.
*ich bin kein Mathematiker 😂
Ja hätte ich auch gedacht, aber der Lehrer, dass zB. bei der potentiellen Energie die Standard-Einheiten kg, m/s², m und j verwendet werden müssen, was sich ja widersprechen müsste.
Ich habe aber ein Aufgabe in der steht die Betonplatten im Schwimmbad sind durch Sonneneinstrahlung von fünfzehn Grad auf fünfundzwanzig Grad erwärmt werden sie haben eine Maße von ca. 4000 Kilogramm berechne wie viel Energie die Platten durch die Absorption der Sonnenstrahlung gespeichert haben. Wenn ich in die Lösung gucke steht 0,92kJ/Kg•K • 4000 kg • 10 K= 36800 kJ. Bei einer anderen Aufgabe steht Ein Hammer wird um 1,8m angehoben. Und hier steht in der Lösung: 0,25kg • 9,81m/s² • 1,8m = 4,414 j.