🌡️ Spezifischer Wärmekapazitätsrechner (Q=mcΔT)

Geben Sie beliebige 3 Werte von Wärme (Q), Masse (m), spezifischer Wärmekapazität (c) und Temperaturänderung (ΔT) ein, und dieser Rechner ermittelt sofort den fehlenden Wert mit Q=mcΔT. Wählen Sie ein Materialvorgabe, um den Wert für spezifische Wärmekapazität (c) automatisch zu füllen.

Füllen Sie nur 3 der 4 Felder aus. Der andere Wert wird automatisch berechnet.

Materialvorgabe (füllt spezifische Wärmekapazität automatisch)

Wärme (Q) (J (joules))

Masse (m) (kg)

Spezifische Wärmekapazität (c) (J/(kg·K))

Temperaturänderung (ΔT) (°C or K)

Ergebnisse

Wärme (Q)

—

Masse (m)

—

Spezifische Wärmekapazität (c)

—

Temperaturänderung (ΔT)

—

Referenztabelle der spezifischen Wärmekapazität (c) nach Material

Material	c (J/(kg·K))
Wasser (flüssig)	4186
Eis	2100
Aluminium	900
Eisen/Stahl	450
Kupfer	385
Glas	840
Luft	1005
Holz	1700
Beton	880

※ Die folgenden Werte sind typische Größen, die häufig in Physik-/Ingenieur-Referenzen verwendet werden (nahe Raumtemperatur, Näherungswerte) und je nach Materialreinheit, Temperatur und Zustand variieren können.

RATGEBER

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Was ist spezifische Wärmekapazität? Die Formel Q=mcΔT

Die spezifische Wärmekapazität (c) ist die Wärme, die erforderlich ist, um 1kg einer Substanz um 1°C (oder 1K) zu erwärmen.

Q = m × c × ΔT

Q ist die zu- oder abgegebene Wärme (J), m ist die Masse (kg), c ist die spezifische Wärmekapazität des Materials (J/(kg·K)), und ΔT ist die Temperaturänderung. Dieser Rechner berechnet eine der 4 Variablen aus den anderen 3.

Warum unterscheidet sich die spezifische Wärmekapazität je nach Material?

Die spezifische Wärmekapazität hängt stark von der molekularen Struktur und dem Zustand eines Stoffes ab (fest/flüssig/gasförmig). Wasser hat eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität (4186 J/(kg·K)), daher ändert sich seine Temperatur langsam, während Metalle wie Kupfer (385) und Aluminium (900) eine niedrige spezifische Wärmekapazität besitzen und sich schnell auf- oder abkühlen. Deshalb wird Wasser als Kühlmittel/Wärmespeicher verwendet, während Metalle in Wärmetauschern eingesetzt werden.

Rechenbeispiel

Um 2kg Wasser von 20°C auf 80°C zu erwärmen (ΔT=60°C): Q = 2 × 4186 × 60 = 502,320J. Umgekehrt, wenn Q, m und ΔT bekannt sind, kann c = Q ÷ (m × ΔT) helfen, ein unbekanntes Material zu identifizieren.

Häufig gestellte Fragen

Warum darf ich nur 3 Werte eingeben?

Q, m, c und ΔT sind durch die einzelne Gleichung Q=mcΔT verknüpft. Wenn 3 Werte bekannt sind, ist der 4. eindeutig mathematisch bestimmt. Die Eingabe aller 4 kann zu widersprüchlichen Werten führen, daher sind genau 3 erforderlich.

Was passiert, wenn ich eine Materialvorgabe wähle?

Der Standardwert der spezifischen Wärmekapazität (c) für dieses Material wird automatisch in das Feld eingetragen. Um einen eigenen Wert zu nutzen, wählen Sie „Benutzerdefiniert“ oder löschen einfach das automatisch ausgefüllte Feld und geben Ihre Zahl ein.

Kann ΔT negativ sein?

Ja. Bei sinkender Temperatur (Abkühlung) kann ΔT negativ werden, wodurch Q negativ wird (freigesetzte Wärme). Wenn Sie nur den Betrag benötigen, ignorieren Sie das Vorzeichen.