Die Wärmekapazität ist die Energiemenge (Wärme), die benötigt wird, um die Temperatur eines Stoffes um ein Grad zu erhöhen. Es spiegelt die Fähigkeit des Stoffes wider, Wärme zu speichern. Wie definiert, hat die Wärmekapazität nur eine begrenzte Anwendung, da sie umfangreiche Eigenschaften aufweist, d. H. Von der Masse der Substanz abhängt. In der Physik wird üblicherweise die spezifische Wärmekapazität verwendet, bei der es sich um die auf die Masseneinheit normierte Wärmekapazität handelt. Betrachten Sie ein konkretes Beispiel. Berechnen Sie sowohl die Wärmekapazität als auch die spezifische Wärmekapazität, wenn die zur Erhöhung der Temperatur eines Aluminiumstabs (500 g) von 298 auf 320 K erforderliche Energie 9900 J beträgt.
Subtrahieren Sie die Temperatur des Anfangszustands von der Temperatur des Endzustands, um die Temperaturdifferenz dT zu berechnen: dT = T2-T1. dT = 320-298 = 22 K
Teilen Sie die Wärmeenergiemenge Q durch die Temperaturdifferenz dT, um die Wärmekapazität Ct zu berechnen. Ct = Q / dT Ct = 9900 J / 22 K = 450 J / K.
Teilen Sie die Wärmeenergiemenge Q durch die Temperaturdifferenz dT und die Masse m. Oder teilen Sie die Wärmekapazität Ct (Schritt 2) durch die Masse m, um die spezifische Wärmekapazität C zu berechnen. C = Q / (dT_m) = Ct / m C = 9900 J / (22 K_500 g) = 450 J / K / 500 g = 0,9 J / kg.