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Wärmeengerie - Wärme eine "spezielle" Form der Energie


Wärme, eine "spezielle" Form der Energie

Im einem vorherigen Kapitel wurde bereits erwähnt, dass eine Unterscheidung von Wärme(energie) und Temperatur notwendig ist. Durch Zufuhr von Wärme(energie) wird die Temperatur eines Körpers geändert. Wärme ist also ein Maß für die Energie, die notwendig ist, um die Temperatur eines Körpers auf eine bestimmte Temperatur zu Erhöhen.

Durch Wärmeübertrag läuft immer eine Temperaturerhöhung ab, da Wärmemenge immer vom Körper mit höherer Temperatur zu Körper mit geringerer Temperatur übertragen wird. Der Vorgang der Wärmeübergang ist erst beendet, wenn beide Körper dieselbe Temperatur haben oder der Kontakt (Wärmeaustausch) beider Körper unterbrochen wird.Im alltäglichen Sprachgebrauch wird der Begriff Wärme oft mit Begriff Temperatur verwechselt. Dies zeigt sich daran, dass Wärme übertragbar ist (ein warmer Körper gibt Wärme an die Umgebung ab und kühlt ab), während im Gegensatz dazu Temperatur nicht übertragbar ist (ein heißer Körper kann z.B: keine 5C an einen kalten Körper übertragen).

Wärme ist eine ganz "spezielle" Form der Energie: Wärmeenergie kann vollständig aus allen anderen Energieformen (z.B. elektrische Energie) umgewandelt werden, während Wärmeenergie aber nur teilweise aus den anderen Energieformen umgewandelt werden.

Die Energie (Wärmeenergie), die von einem warmen Körper auf einen kalten Körper übertragen würde, lässt sich auch berechnen. Übertragung der Wärmeenergie darf nur eingesetzt werden, wenn sich der Aggregatzustand des Körpers nicht verändert ( Lesetipp: Aggregatzustand ). Die Formel zur Berechnung lautet:  

ΔQ = m · c ·ΔT

(ΔQ = übertragene Wärmeenergie, m = Masse, c = spezifische Wärmekapazität, ΔT = Temperaturänderung)

Wie die oben gezeigt Formel andeutet, hängt die Wärme(energie) die bei einem Körper für eine Erwärmung notwendig ist, vom Material des Körpers und seiner Masse ab. Die Materialabhängigkeit, d.h. die Menge an Wärme, die man dem Körper (m = 1 kg) zuführen muss, um den Körper um 1°C zu erwärmen, wird als spezifische Wärmekapazität c des Körpers bezeichnet.



Wichtig: in jedem Körper ist Wärmeenergie gespeichert, nicht nur in heißen Körpern. Die gespeicherte Wärmemenge ist abhängig von:
  • der  Temperatur  des  Körpers:  Allgemein gilt:  Je  höher  die  Temperatur des Körpers,  desto  mehr Wärmeenergie hat der Körper gespeichert.
  • von der Wärmekapazität und der Masse des Körpers: Allgemein gilt: Je größer die Masse eines Körpers, desto mehr Wärmeenergie kann der Körper speichern.