Erwärmungsgesetz und thermische Energie
Diese Seite führt in das Erwärmungsgesetz ein und zeigt experimentelle Beobachtungen zur thermischen Energie. Ein Versuch mit einem Tauchsieder wird beschrieben, bei dem Wasser erwärmt und die Temperatur in regelmäßigen Abständen gemessen wird.
Example: Ein Tauchsieder mit einer Leistung von 300W erwärmt 0,400 kg Wasser. Die Temperatur wird alle 30 Sekunden gemessen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die zugeführte thermische Energie direkt proportional zur Temperaturänderung ist. Dies wird durch die Formel Wth = P * t ausgedrückt, wobei Wth die thermische Energie, P die Leistung und t die Zeit ist.
Highlight: Je mehr Energie dem Wasser zugeführt wird, desto größer ist die Temperaturänderung.
Eine weitere wichtige Beobachtung ist, dass die benötigte Energie auch von der Masse des zu erwärmenden Materials abhängt. Bei gleichem Material gilt: Je größer die Masse, desto mehr Energie wird benötigt.
Definition: Die thermische Energie ist die Energie, die einem Körper zugeführt oder entzogen wird, um seine Temperatur zu ändern.
Das Erwärmungsgesetz fasst diese Beobachtungen zusammen und stellt fest, dass die thermische Energie sowohl zur Temperaturänderung als auch zur Masse proportional ist. Dies führt zur Formel:
Highlight: Wth = c * ΔT * m
Hierbei ist c eine stoffspezifische Konstante, die als spezifische Wärmekapazität bezeichnet wird.