Diskussion:Wärmekapazität

Dieser Artikel wurde ab Juli 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Wärmekapazität“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Dieser Artikel wurde ab Oktober 2015 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Wärmekapazität, spezifische Wärmekapazität, molare Wärmekapazität“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

molare Wärmekapazität

Nach anderen Quellen wird die Wärmekapazität pro Mol als molare Wärmekapazität bezeichnet und der Begriff spezifische Wärmekapazität nur für die massenbezogene Wärmekapazität verwendet. 84.154.247.176 20:07, 11. Jun 2005 (CEST)

Wie hängt die Wärmekapazität mit der Entropie zusammen ? Schaut doch sehr ähnlich aus . Benutzer:Rho

• $C_{p}=T\cdot \left({\frac {\partial S}{\partial T}}\right)_{p}$

MfG 217.224.161.188 22:15, 16. Mär 2006 (CET)

Deine Formel gilt nur für ideale Gase (nicht signierter Beitrag von 84.176.152.114 (Diskussion) 21:22, 21. Jul 2011 (CEST))

Wärmekapazität als Maß für die Entropieänderung

Es ist tatsächlich richtig, dass die Wärmekapazität über den 2. Hauptsatz der Thermodynamik (2. HSTD) mit der Entropie verknüpft ist. Per Definition ist die Wärmekapazität definiert als:

• $C_{p}=\left({\frac {\delta Q}{dT}}\right)_{p}$

Es sei hier nur kurz angemerkt, dass die Wärme Q tatsächlich kein totales Differential besitzt und somit auch nicht differenziel behandelt werden kann, d.h. $\partial Q$ oder $dQ$, wie im Artikel notiert, gibt es streng genommen nicht.

Andererseits wird durch den 2. HSTD die Wärme folgendermaßen festgelegt:

• $\delta Q=TdS$

Somit ergibt sich die spezifische Wärme zu:

• $C_{p}=T\left({\frac {dS}{dT}}\right)_{p}$ (1)

Man kann diesen Zusammenhang auch anders herleiten, indem man die Wärmekapazität über die Ableitung der inneren Energie berechnet (s. Artikel spezifische Wärmekapazität). Die Änderung der inneren Energie eines Systems wird festgelegt durch $\delta U=\delta Q-\delta W$, also der zu- oder abgeführten Wärme und der vom System verrichteten Arbeit. Das totale Differential der inneren Energie nimmt damit folgende Form an

• $dU=TdS-pdV$

wobei sich der erste Term wieder aus dem 2. HSTD ergibt und der zweite Term lediglich die Definition der Volumenarbeit darstellt. Die Ableitung dieses Ausdruckes stellt definitionsgemäß die Wärmekapazität eines Systems bei konstantem Druck dar. Da man die Wärmekapazität bei konstantem Druck in der Regel nur bei Festkörpern und Flüssigkeiten betrachtet, kann die Volumenarbeit $pdV$ in der Ableitung vernachlässigt werden und es ergibt sich Gleichung (1).

Somit ist die spezifische Wärme (Wärmekapazität pro Stoffmenge) ein Maß für die Entropieänderung eines Systems. Stellt man $C_{p}/T$

in Abhängigkeit der Temperatur dar, so entspricht die Fläche unter der Kurve der Entropieänderung im jeweiligen Temperaturintervall. Es können immer nur Änderungen der Entropie bestimmt werden, nie jedoch die Gesamtentropie, da dafür die spezifische Wärme eines Systems bis T=0K bekannt sein müsste und dies ist nach dem 3. HSTD nicht möglich.

Die enge Vergnüpfung zwischen spezififscher Wärme und Entropie macht die Messung der Wärmekapazität zu einem idealen Instrument, um Phasenübergänge zu studieren. So sind nach Ginsburg-Landau Phasenübergänge durch die Unstetigkeit einer der Ableitungen der Entropie definiert. Gibt es bspw. einen Sprung in der Entropie, so ist die erste Ableitung unstetig. (Die spez. Wärme zeigt eine Divergenz an dieser Stelle.) Man spricht von einem Phasenübergang erster Ordnung. Ein solcher ist oft bei Strukturumwandlungen (z.B. Schmelzen von Wasser) zu beobachten und ist immer mit einer latenten Wärme (im Bsp. die Schmelzwärme) verbunden.

Gibt es einen Knick in der Steigung der Entropie, so ist die zweite Ableitung unstetig und man sprich von einem Phasenübergang zweiter Ordnung. In der spezifischen Wärme wird ein solcher Phasenübergang als Sprung angezeigt. Solche Phasenübergänge sind kontinuierlich und beinhalten keine latente Wärme. Magnetische Phasenübergänge (wenn magnetische Momente sich in einem Stoff bei einer bestimmten Tempratur ordnen, z.B. Ferromagneten) sind für gewöhnlich zweiter Ordnung.

Mittels der spezifischen Wärme lässt sich nun die Entropieänderung, die mit einem solchen Phasenübergang verbunden ist, bestimmen. Diese Entropieänderungen lassen sich dann mit theoretischen Vorrausagen vergleichen. (nicht signierter Beitrag von Magnetschlumpf (Diskussion | Beiträge) 9:38, 5. Nov. 2008 (CET))

Um unwissende Leser nicht zu verwirren sollte als Einheit nicht einmal kJ/(K*kg) und einmal nur J/(K*kg) verwendet werden. Gruß Tina (nicht signierter Beitrag von 134.102.244.201 (Diskussion) 21:15, 31. Mär. 2006 (CEST))

Naja, aber wer mit Wärmekapazitäten wirklich rechnet, der sollte diesen "hochkomplexen" Zusammenhang aber schon knacken können....;-) Gruß --ChrisGH 19:44, 11. Jan. 2007 (CET)

Herleitung gefragt

Wäre wünschenswert, wenn jemand mal kurz herleiteten würde, dass die Wärmekapazität idealer Gase nicht vom Druck und Volumen, sondern nur von der Temperatur abhängen.....Gruß --ChrisGH 19:45, 11. Jan. 2007 (CET)

Das stimmt natürlich, aber hast du nichts besseres zu tun? Gruß Ich (nicht signierter Beitrag von 128.246.9.11 (Diskussion) 15:21, 18. Jun. 2007 (CEST))

@Ich:

Jeder, der Chemie studiert und für die physikalische Chemie büffelt, wäre , meiner Meinung nach, dankbar.... Und die Abhängigkeit einer physikalischen Größe sollte doch zumindest kurz erläutert werden, wo wäre sonst die Qualität? Gruß --ChrisGH 13:18, 13. Feb. 2007 (CET)

Genauigkeit

Es nützt gar nichts, die Wärmekapazität bei 15 und bei 20°C anzugeben, wenn die Zahl gerundet genau das gleiche ergibt.--128.246.9.11 15:21, 18. Jun. 2007 (CEST)

Schreibweise physikalische Einheit

Die physikalische Einheit darf meines wissens nicht in eckige Klammern geschrieben werden! (Textblock über Inhaltsverzeichnis) (nicht signierter Beitrag von 84.58.29.145 (Diskussion) 2:06, 3. Jan. 2008 (CET))

C oder c

Gibt es eigentlich eine einheitliche Schreibweise bzgl. der Groß- oder Kleinschreibung? Dachte immer Groß-C wäre Standard, aber hier stehts mal so und mal so...

Gruß, Katrin (nicht signierter Beitrag von 137.248.142.36 (Diskussion) 22:13, 16. Mai. 2008 (CEST))

Hat mal jemand nachgedacht was geschieht, wenn man Wasser bis zu einer Temperatur von 100 grad Celsius erhitzt? dann ist c nicht mehr delta Q geteilt durch delta T, da c sonst unendlich groß werden würde. (delta T strebt dann nämlich gegen 0) Es muss jedoch weiterhin Energie hinzugefügt werden!!!

mit freundlich Grüßen (nicht signierter Beitrag von 192.109.135.5 (Diskussion) 10:14, 20. Mai. 2008 (CEST))

C ist meines Wissens die Wärmekapazität, c die spezifische Wärme. Wird in Wikipedia allerdings leider inkonsequent verwendet. Deshalb ist meiner Meinung nach auch

Sollte der Isentropenexponent des Idealen Gases bekannt sein, so lassen sich die Wärmekapazitäten aus der Kombination von $c_{p}-c_{v}=R_{S}$ und der Formel
:$\kappa ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}$
berechnen.

falsch. EDIT: Da habe ich wohl auch zu wenig Hintergrundwissen. Aber der Artikel ist inkonsequent. Ist "spezifische Wärmekapazität" immer auf die Masse bezogen (wie in der Linkliste verwendet) oder auf Masse oder Menge (wie in der Einleitung erklärt)? Ist C die auf die Stoffmenge bezogene Größe, c die auf die Masse bezogene? 84.152.146.94 11:54, 28. Mai 2008 (CEST)

Ein kleines c steht für die spezifische Wärmekapazität, und eine großes C (auch $C_{mol}$) für die molare Wärmekapazität. Zusätzlich wird groß C auch für die Wärmekapazität verwendet, also die Wärmekapazität eines Objektes mit der Einheit ${\frac {kJ}{K}}$

Die Wärmekapazitäten gelten nicht bei Phasenübergängen. Die Wärmekapazität eines flüssigen Stoffes unterscheidet sich auch stark von der Wärmekapazität des gleichen gasförmigen Stoffes. Für Phasenübergänge gibt es die Schmelzwärme, und die Verdampfungswärme.

Es ist zwar verwirrend die Formel so aufzuschreiben, aber mit $C=c\cdot M$ folgt dass $\kappa ={\frac {c_{p}}{c_{V}}}={\frac {C_{p}}{C_{V}}}$, und damit die Richtigkeit obiger Formel.

-- JojoS7 20:19, 18. Sep. 2008 (CEST)

Zusammenführung molare, und spezifische Wärmekapazität

Ich habe die beiden Wikipedia-Einträge: "molare Wärmekapazität" und "spezifische Wärmekapazität", wie vielfach gefordert in "Wärmekapazität" eingegliedert.

siehe auch: Redundanztext: Wikipedia:Redundanz/Juni_2007#Spezifische Wärmekapazität - Wärmekapazität - Liste der spezifischen Wärmekapazitäten

Da die Seite dabei stark verändert wurde gelten viele der nachstehend aufgeführten Diskussionspunkte nicht mehr.

--JojoS7 18:59, 7. Okt. 2008 (CEST)

Wärme ist eine Transportgröße

Wärme ist eine Transportgröße, siehe dazu den Artikel über Wärme (http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme).

Also ist der erste Satz "Die Wärmekapazität [..] gibt an wie viel Wärme ΔQ ein Körper pro Temperaturänderung ΔT speichern kann" falsch.

Im Meyers Lexikon steht dazu: "Wärmekapazität, Formelzeichen C, SI-Einheit ist Joule pro Kelvin (J/K), der Quotient aus der einem Körper zugeführten Wärmemenge und der dadurch bewirkten Temperaturerhöhung." (http://lexikon.meyers.de/wissen/W%C3%A4rmekapazit%C3%A4t) Diese Formulierung halte ich für korrekter, wenn auch der unglückliche Begriff "Wärmemenge" benutzt wird. (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag – siehe dazu Hilfe:Signatur – stammt von 195.33.116.49 (Diskussion • Beiträge) 15:41, 2. Dez. 2008 (CET))

Allgemeinverständlichkeit

Liebe Gemeinde, wegen einer Anfrage in der Auskunft („wie kann man die hohe spezifische Wärmekapazität von Wasser im Gegensatz zu Feststoffen/Sand schülergerecht erklären (ohne c )?“ habe ich den Artikel gelesen und bin als Laie so schlau als wie zuvor. Ich bin aber sicher, dass die grundlegenden Zusammenhänge durchaus laienverständlich zu beschreiben sind. Es wäre schön, wenn der Artikel einführend darum ergänzt würde. Ich stelle mich auch gerne als Versuchslaie mit Interesse an Naturwissenschaft zur Verfügung. Gruß, Rainer Z ... 18:04, 1. Sep. 2009 (CEST)

Das liegt wahrscheinlich daran, das der Punkt "Molekulare Struktur und Wärmekapazität" nicht vorhanden ist. Wäre aber mal interessant. Im englischen Artikel findet man etwas darüber en:Specific heat capacity#Factors that affect specific heat capacity --Cepheiden 18:36, 1. Sep. 2009 (CEST)

Komm doch mal bei der Auskunft vorbei. Da wird gerade nach treffenden Bildern gesucht. Rainer Z ... 19:03, 1. Sep. 2009 (CEST)

Wärmekapazität ist keine Materialeigenschaft

Die Wärmekapazität ist keine Materialeigenschaft sondern die Eigenschaft eines beliebigen Körpers, wie es im ersten Punkt der Liste in der Einleitung auch richtig steht. Der Begriff Wärmekapazität bezieht sich nicht auf das Material oder die Größe eines Körpers, sondern nur auf seine Fähigkeit Energie zu speichern. Die Einleitung vermischt den allgemeinen Begriff der Wärmekapazität mit der auf eine bestimmte Stoffmenge (kg, mol, m²) bezogenen (spezifischen) Wärmekapazität, die eine Materialeigenschaft ist. Die letzten drei Punkte der Liste sollten also aus der Einleitung in einen anderen Abschnitt, oder besser in den Artikel Spezifische Wärmekapazität verschoben werden. -- Pewa 14:34, 27. Feb. 2010 (CET)

ΔQ veraltet

ΔQ ist eine veraltete Bezeichnung. Nun heißt es ΔE

--78.42.243.141 17:35, 27. Jun. 2010 (CEST)

"Wärmekapazität" als überholter Begriff

Die Thermodynamik-Literatur handhabt den Begriff "Wärmekapazität" unterschiedlich, das sollte man im Artikel vielleicht irgendwie erwähnen.

Im "Baehr" (14. Auflage) steht hierzu (Kapitel 2, S. 52 ff.):

"Die partielle Ableitung

• $c_{v}=\left({\frac {\partial u}{\partial T}}\right)_{v}$

führt aus historischen Gründen eine besondere Bezeichnung: cv wird spezifische isochore Wärmekapazität (oder spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen) genannt. Diese Bezeichnung geht auf die längst aufgegebene Auffassung zurück, Wärme wäre ein unzerstörbarer Stoff. Wird einem Körper "Wärmestoff" zugeführt, so steigt seine Temperatur; bei gleicher Temperaturänderung kann ein Körper umso mehr Wärmestoff aufnehmen, je größer seine Wärmekapazität ist. Wir werden diese überholte Vorstellung nicht verwenden und unter cv nur eine besondere Bezeichnung für die Ableitung der spezifischen inneren Energie nach der Temperatur verstehen."

Ich will mal hier zur Diskussion stellen, ob und wie man das in den Artikel einbauen könnte -- Medic-M 15:50, 31. Jan. 2011 (CET)

Ungewöhnliche/Inkosequente Verwendung von Formelzeichen

Die Formelschreibweise in diesem Artikel scheint mir teilweise etwas konfus. Es werden für einige physikalische größen ungewöhnliche Formelzeichen verwendet.

Für die thermische Energie ist statt Q heute $E_{th}$ eher geläufig. Dies wurde in einem früheren Diskussionsbeitrag bereits angemerkt.

Für die innere Energie wird mehrfach E statt U verwendet, was mE sehr unüblich und daher möglicherweise verwirrend sein mag.

Sicher: Entscheidend ist in der Mathematik, dass die einzelnen Formelzeichen und Symbole entsprechend definiert werden. Für die Physik gibt es allerdings international die SI-Regeln und für das Deutsche ist dieser Bereich normiert (DIN 1304). Und das sollte man dann auch berücksichtigen.

Die kompetenteren Physiker der Redaktion Physik könnten ja nochmal überprüfen ob nun alle Formelzeichen korrekt ersetzt und angewendet wurden.

(Übrigens ist dies ein nicht nur in diesem Artikel auftretendes Problem - in anderen Artikeln ist die Formelschreibweise sogar artikelintern unterschiedlich)

MfG akio -- 95.222.111.161 20:41, 15. Apr. 2011 (CEST)

Ich finde man sollte in Mediawiki spezielle Formelsymbole einfuehren, die nach Wunsch ausgetauscht werden koennen. Z.B. SymElectricalVoltage liefert U und bei Mouseover ein Tooltip "Elektrische Spannung" in Landessprache.

SymBoltzmann liefert k_B und so weiter. Die Idee ist sicher noch nicht ganz ausgereift, aber was meinen andere dazu? Und wo koennte man diese Idee am besten Diskutieren? Bin nicht so Wiki-firm. --J. Stein 00:59, 9. Sep. 2011 (CEST)

Der Vollständigkeit halber

   C_X = \left.\frac{\mathrm{d} U + p \mathrm{d} V}{\mathrm{d} T}\right|_X 

zweite Formel unter Definition der Wärmekapazität

hier wird mit Delta U gearbeitet ohne in der Legende erwähnt zu werden. Wenn es die Innere Energie sein sollte müsste das u außerdem klein geschrieben sein.

VG --141.53.22.129 19:33, 26. Mai 2011 (CEST)

Formelbegeisterung

Die Begeisterung für Formeln ist ja beachtlich in diesem Artikel. Wieviel Prozent der WP-Leser können damit etwas anfangen? Von einer Enzyklopädie erwartet man eine _Erklärung_ in Textform, nicht eine Formel-Sammlung; die kann man ggf. ergänzend bringen. Und in der Diskussion klopfen sich die Formel-Besserwisser dann noch auf die Schulter. Die deutsche WP fällt gegenüber der englischen immer weiter ab, schade: en:Heat capacity --Bernd.Brincken (Diskussion) 10:44, 18. Mai 2013 (CEST)

Netter Hinweis. Der zitierte Artikel enthält sicher viel mehr Text (mit teils großen Redundanzen zu anderen Artikeln), geizt aber auch nicht gerade mit Formeln. Interessieren würde mich brennend, ob Du Daten dazu hast, wer "man" ist und was er/sie von dieser Enzyklopädie erwartet. Das würde mir sehr helfen.--jbn (Diskussion) 11:11, 18. Mai 2013 (CEST)

Warum wird Sie eingeführt

Mir fehlt in dem Artikel, warum die Wärmekapazität überhaupt eingeführt wird. Welchen Vorteil bringt das? Können damit schlecht meßbare Größen ermittelt werden? Gruß S.R. (nicht signierter Beitrag von 2A02:810C:340:108:2528:501F:AC82:188D (Diskussion | Beiträge) 17:36, 21. Jun. 2014 (CEST))

Die Wärmekapazität ist kein künstliches Konstrukt sondern eine Eigenschaft eines physikalischen Körpers. Da muss nichts "eingeführt" werden. --Cepheiden (Diskussion) 17:52, 21. Jun. 2014 (CEST)

Unglückliche Notation, $Q$ wird statt $\delta Q$ verwendet

Ein Wärmefluss sollte mit $\delta Q$ oder $\Delta Q$ notiert werden; in diesem Artikel wird stattdessen schlicht $Q$ geschrieben, womit aber in fast allen Lehrbüchern die Gesamtwärmemenge des betrachteten Systems gemeint ist. Die im Artikel verwendete Notation schlägt sich daher auch mit etablierten Formeln, wie z.B. dem ersten Hauptsatz der TD:

$\mathrm {d} U=\delta Q+\delta W$ bzw. auch $\mathrm {d} E=\delta Q+\delta W$ geschrieben.

Bitte konsequent umändern, dies ist höchst verwirrend für Studenten.

-- JosephusQuint (Diskussion) 23:00, 29. Sept. 2014 (CEST)

Einspruch! $\delta$ oder $\Delta$ sollte nur für Differenzen von wohlbestimmten Funktionswerten benutzt werden, das ist Dein "Wärmeinhalt" Q aber nicht. Q ist i.a. keine Zustandsgröße, wenn es nicht durch Zusatzbedingungen ("isobar" o. ä .) dazu gemacht wird, und dann heißt es nicht Q sondern H (Enthalpie).--jbn (Diskussion) 19:36, 30. Sep. 2014 (CEST)

Nach Neuschrieb

Ich habe den neuen Text von Pyrrhocorax gleich mal von ein paar Nachlässigkeiten befreit, dabei weitgehend die OMA-Einfachheit beibehalten. Eigentlich müsste man noch ein paar links anbringen, zum 1. Hauptsatz zB.--jbn (Diskussion) 21:17, 23. Apr. 2015 (CEST)

Verwendung von Δ im Zusammenhgang mit der Wärme "Q"

Ich habe das "Delta" vor "Q" entfernt. "Delta" macht nur Sinn bei Zustandsgrößen, also Größen, die vor und nach einer Zustandsänderung definierte, nur von den End- und Ausgangszuständen abhängige Werte aufweisen. Das IUPAC-Greenbook sagt hierzu: "The symbol Δ denotes a change in an extensive thermodynamic quantity for a process." Quelle: "Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry - Third Edition" IUPAC/RCS Publishing 2007, S. 60. "Extensive" impliziert, dass nur Zustandsgrößen gemeint sind, da Prozessgrößen wie die Wärme nicht mit der Terminologie intensiv/extensiv erfasst werden.

Viele Grüße, Espresso robusta, --Espresso robusta (Diskussion) 18:20, 27. Dez. 2021 (CET)