Von welcher Größe ist die zugeführte Wärme abhängig?
Hallo, ich brauche die Antwort für ein Physik - Protokoll, welches ich noch nachholen muss. Die komplette Aufgabe lautet:
Von welchen Größen (und wie) ist die zugeführte Wärme abhängig, welche für eine Temperaturänderung eines Stoffes benötigt wird? Begründe!
2 Antworten
Von der Wärmekapazität der zu erwärmenden Stoffportion. Die ist wiederum ds Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Masse.
Salopper ausgedrückt: Je mehr Stoff Du erwärmen möchtest, desto mehr Energie brauchst Du (für die doppelte Menge brauchst Du doppelt soviel Energie). Und je höher die spezifische Wärmekapazität ist, umso mehr Energie ist nötig — um ein kg Wasser um 10 K zu erwärmen, brauchst Du 42 kJ, aber für dieselbe Menge Glas wären nur 8 kJ notwendig.
Die Formel für die Wärmemenge Q lautet:
Q = m * c * ∆T
Daraus ergibt sich die Antwort auf deine Frage:
Die erforderliche Wärmemenge ist von der zu erwärmenden Masse m abhängig. Ein Schwimmbecken benötigt mehr Wärme als ein Glas Wasser, um es warm zu kriegen
Die erforderliche Wärmemenge ist von der spezifischen Wärmekapazität c abhängig. c ist ein Stoffwert. Wasser hat z.B. eine deutlich höhere spezifische Wärmekapazität als Aluminium (das liegt an den Wasserstoffbrückenbindungen). Um 1 kg Wasser zu erwärmen braucht man daher deutlich mehr Wärme als um 1kg Aluminium zu erwärmen.
Die erforderliche Wärmemenge ist von der gewünschten Temperaturdifferenz ∆T abhängig. Um ein Glas Wasser von 20°C auf 100°C zu erwärmen braucht man 4 mal so viel Wärme als wenn man es nur auf 40°C erhitzt.
Diese drei Größen gehen jeweils linear in die Gleichung ein. Hat man also jeweils doppelte Masse oder doppeltes c oder doppelte Temperaturdifferenz, braucht man auch doppelt so viel Wärme.