Die
Wärmekapazität ist ein Begriff aus der
Thermodynamik und bezeichnet das Vermögen eines Körpers,
Energie in Form von
thermischer Energie statistisch verteilt auf die Freiheitsgrade zu speichern. Die
Wärmekapazität gilt nicht über Phasengrenzen hinweg (
Schmelzwärme und
Verdampfungswärme) und ist innerhalb eines
Aggregatzustandes mehr oder weniger von der
Temperatur abhängig, Sie gibt an, welche
Energie man einer bestimmten Masse eines Stoffes zuführen muss, um seine
Temperatur um ein
Kelvin zu erhöhen. Sie wird im Allgemeinen durch das
Formelzeichen c dargestellt. Die abgeleitete SI-Einheit der spezifischen
Wärmekapazität ist daher:
Die Gleichung, um Wärme, Masse, Temperaturänderung und spezifische Wärmekapazität in Zusammenhang zu bringen, ist:
dabei ist Q die Wärme, die der Materie zugeführt oder entzogen wird, m ist die Masse der Substanz (in kg), c ist die spezifische Wärmekapazität (in kJ·kg-1·K-1) und ΔT ist die Temperaturänderung (in K).
Einheit: [Q] = 1 J (1 Joule)
Beispiel
Es soll 1 Liter Wasser von 20 °C auf 90 °C erhitzen.
Der Wert c für Wasser mit einer Temperatur von 20 °C beträgt 4,1851 kJ·kg-1·K-1. (bzw. 4,1851 J·g-1·K-1.)
Da wir ja 1 Liter Wasser erhitzen wollen ist der Wert für m folglich 1 kg.
ΔT ist in dem Beispiel 70 K (363 K - 293 K).
Die Gleichung sieht demnach wie folgt aus:
