Wärmeenergie

Question 1

Was versteht man unter dem Begriff Wärmeenergie?

Answer 1

Wird meist als Wärmemenge bezeichnet und ist eine spezielle Energieform (Unterliegt dem Gesetz der Energieerhaltung) -> ist in andere Energiearten umwandelbar.
=> Zufuhr oder Abgabe von Wärmeenergie (Wärmeaustausch) ist, wenn die Temperatur oder der Aggregatzustand eines Körpers verändert werden soll.

Question 2

Wie ist die Wärmemenge definiert?

Answer 2

Die zur Erwärmung eines Körpers notwendige Wärmemenge (Q) ist proportional der Masse des Körpers und der zu erzielenden Temperaturdifferenz. Der stoffabhängige Proportionalitätsfaktor wird als spezifische Wärmekapazität (c) bezeichnet.
-> Q=cmdT

Question 3

Wie ist der Wärmeinhalt eins Körpers definiert?

Answer 3

Es ist die für die Erhöhung seiner Temperatur von 0°C auf T benötigte Wärmemenge.
-> Q[i]=cmT

Question 4

Wie ist die Wärmekapazität eines Körpers definiert?

Answer 4

Als das Verhältnis der zugeführten Wärmemenge zur erzielten Temperaturerhöhung.
-> C=Q/dT
-> C=c[m]*m [c[m]-> spezifische Wärmekapazität des Stoffes]
=> Die Wärmekapazität C ist die zum Erwärmen des Körpers um 1 Kelvin erforderliche Wärmemenge

Question 5

Was versteht man unter dem Begriff spezifische Wärmekapazität?

Answer 5

Sie ist das Verhältnis der Wärmekapazität zu seiner Masse (eines Stoffes) -> c=C/m
Sie ist das Verhältnis der zugeführten Wärmemenge zum Produkt aus erwärmter Masse und Temperaturdifferenz -> c=Q/m*dT

Question 6

Wie lautet das Energieerhaltungsgesetz?

Answer 6

Energie kann nicht verloren gehen und auch nicht aus nichts entstehen. Wärme und die anderen Energiearten sind gleichwertige Energieformen und ineinander (allerdings z.T. nicht restlos) umwandelbar.

Question 7

Was versteht man unter dem Begriff Verbrennungsenergie?

Answer 7

Die Wärmemenge, die bei der Verbrennung (Oxidation) frei wird.
-> Q=m*H
mit H -> spezifischer Heizwert => das Verhältnis der bei der Verbrennung frei werdenden Wärmemenge zur Masse des verbrannten festen oder flüssigen Brennstoffes.
H=Q/m

Question 8

Was passiert bei der Umwandlung von Elektrischer Energie in Wärme?

Answer 8

In jedem stromdurchflossenen Leiter entsteht Wärme. Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie geschieht restlos, also verlustfrei, jedoch nicht umgekehrt.
-> Q=UIt=I²Rt=U²*t/R

Question 9

Was passiert bei der Umwandlung von mechanischer Energie in Wärme?

Answer 9

Die mechanische Energie lässt sich (z.B. durch Reibung) restlos, d.h. verlustfrei, in Wärmeenergie umwandeln, jedoch nicht umgekehrt.
-> Q=dE[kin]+dE[pot]