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Spezifische Wärmespeicherkapazität

Eine wichtige Eigenschaft jedes Wärmeträgermediums ist seine Wärmespeicherfähigkeit. Wird sie auf die Masse und die Temperaturdifferenz des Stoffes bezogen, wird von der spezifischen Wärmespeicherkapazität gesprochen.

Das Symbol dafür ist c, die Maßeinheit kJ/ (kg • K)

Die spezifische Wärmespeicherkapazität ist die Wärmemenge, die man 1 kg des Stoffes (z. B. Wasser) zuführen muss, um ihn um 1 °C zu erwärmen. Umgekehrt gibt der Stoff bei Abkühlung die gleiche Energie wieder ab.

Für Wasser gilt zwischen 0 °C und 100 °C als mittlere spezifische Wärmespeicherkapazität:

c = 4,19 kJ/(kg • K) oder c = 1,16 Wh/(kg • K)

Die zu- oder abgeführte Wärmemenge Q, gemessen in J oder kJ, ist das Produkt aus der Masse m, gemessen in kg, der spezifischen Wärmespeicherkapazität c und der Temperaturspreizung Δ ? gemessen in K.

Das ist die Differenz zwischen der Vorlauf- und Rücklauftemperatur eines Heizungssystems.

Die Formel lautet:

Q = m • c •Δ ?

m= V • ρ

V =Wasservolumen in m³

ρ = Dichte kg/m³

Die Masse m ist das Wasservolumen V, gemessen in m³, multipliziert mit der Dichte ρ des Wassers, gemessen in kg/m³. Somit kann die Formel auch wie folgt geschrieben werden:

Q = V • ρ • c (?V - ?R)

Die Dichte des Wassers verändert sich zwar mit der Wassertemperatur. Für die Energiebetrachtungen wird aber vereinfacht mit ρ = 1 kg/dm³ zwischen 4 °C und 90 °C gerechnet.

Die physikalischen Begriffe Energie, Arbeit und Wärmemenge sind gleich. Zur Umrechnung von Joule in andere zugelassene Einheiten gilt:

1 J=1Nm=1Ws bzw. 1 MJ = 0,278 kWh

Merksatz zur Wärmespeicherkapazität:

Die spezifische Wärmespeicherkapazität ist die Wärmemenge, die man 1 kg des Stoffes (z. B. Wasser) zuführen muss, um ihn um 1 °C zu erwärmen. Umgekehrt gibt der Stoff bei Abkühlung die gleiche Energie wieder ab.