29. April 2022

… die spezifische Wärmekapazität?

Die spezifische Wärmekapazität ist ein sogenannter Stoffwert, wie es auch die Dichte oder die Wärmeleitfähigkeit sind. Das übliche Abkürzungssymbol ist c.
Der Wert der spezifischen Wärmekapazität beschreibt die Wärmemenge, mit der sich die Temperatur eines Stoffes um 1 K erhöhen lässt. Im internationalen Einheitensystem wird die spezifische Wärmekapazität in Joule pro Gramm und Kelvin ausgedrückt, J/(g · K). Die spezifische Wärmekapazität von Wasser (bei 14,5°C) beträgt 4,187 J(g · K), d.h., bei 14,5°C (= 287,65 K absolute Temperatur) müssen 4,187 J einem Gramm Wasser zugeführt werden, um seine Temperatur um 1 K zu erhöhen. Die Wassertemperatur ist deshalb angegeben, weil die spezifische Wärmekapazität in geringem Maße auch von der Temperatur abhängt. Im alten Einheitensystem waren gerade die Zahlenwerte für Wasser handlicher, denn zur Temperaturerhöhung von einem Gramm Wasser wird genau eine ­Kalorie benötigt.
Mithilfe dieser spezifischen Wärmekapazität lassen sich demzufolge auch Aussagen treffen, ob ein Stoff besser oder schlechter als Wärmespeicher geeignet ist. Je größer der Zahlenwert für c ist, desto größere Wärmebeträge lassen sich in der gleichen Stoffmasse speichern. Auch das menschliche Wärmeempfinden wird von der spezifischen Wärmekapazität über die „Wärmedichte“ beeinflusst. Der Aufenthalt in 50°C warmer Luft ist zwar nicht mehr angenehm, aber durchaus noch möglich. In einem Gefäß mit Wasser von 50°C würde es niemand aushalten. Die Dichte des Materials spielt dabei eine zusätzliche Rolle.