Wärmeaustausch und Ausbreitung

Einführung

Ein Körper kann, wenn er eine bestimmte Menge an Wärmeenergie erhält, seine Temperatur oder seinen physikalischen Zustand ändern, dh fest, flüssig und gasförmig. Die Temperaturschwankung tritt aufgrund der erhöhten Bewegung der Partikel auf, aus denen der Körper besteht, in diesem Fall wird die Wärmemenge, die der Körper erhält, genannt spürbare Hitze. Ändert der Körper bei konstanter Temperatur seinen physikalischen Zustand, so nennen wir die Wärmemenge latente Wärme. Aber was ist Wärme? Wie wird es übertragen?
Hitze ist die Wärmeübertragungsenergie, die durch den Temperaturunterschied zwischen den beteiligten Systemen bestimmt wird. Wärme fließt vom Körper höherer Temperatur zum Körper niedrigerer Temperatur und kann auf folgende Weise von einem Körper zum anderen übertragen werden: Leitung, Konvektion und Strahlung. Der Begriff Wärme wird verwendet, um die übertragene Energie anzugeben. Die mit dem Buchstaben Q gekennzeichnete Wärmeeinheit im Internationalen Einheitensystem ist das Joule (J), benannt nach dem englischen Physiker James Prescott Joule. Die am häufigsten verwendete Einheit ist jedoch die Kalorien (cal), die wir jedoch wie folgt auf das Joule beziehen können:

1 cal = 4,18 J.
Wärmekapazität und spezifische Wärme
Unter der Annahme, dass sich der physikalische Zustand nicht ändert, stellen Sie sich einen Körper vor, der eine bestimmte Menge Energie erhält und seine Temperatur ändert. Sie heißt Wärmekapazität C, auch Wärmekapazität genannt, der Quotient zwischen der Wärmemenge (Q) und der Temperaturschwankung des Körpers (Δt), siehe:

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Die Einheit der Wärmekapazität ist die Kalorien pro Grad Celsius (cal/°C).
Sie ist definiert als spezifische Wärme, auch Wärmekapazität genannt, der numerische Wert der Wärmemenge, die die Abweichung von einem Grad Celsius in einem Gramm des Stoffes verursacht. Mathematisch definieren wir es als das Verhältnis zwischen der Wärmekapazität und der Masse des Körpers.

Die Einheit der spezifischen Wärme ist cal/g°C.
Grundgleichung der Kalorimetrie

Durch Kombinieren der Gleichungen, die die Wärmekapazität und die spezifische Wärme definieren, können wir zu der Gleichung gelangen, die liefert die Menge an fühlbarer Wärme, die der Körper der Masse m bei einer Temperaturänderung austauscht.

Q = m.c.ΔT

Dabei ist c die spezifische Wärme des Stoffes und ΔT die Temperaturänderung des Stoffes.

Von Marco Aurélio da Silva
Brasilianisches Schulteam

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Thermologie - Physik - Brasilien Schule

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SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Wärmeaustausch und Ausbreitung"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/propagacao-calor.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.

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