Bedeutung (Warum?)
Die spezifische Wärmekapazität \(c\) gibt an, wie viel Wärme \(Q\) ein Stoff je \(\text{kg}\) und je \(\text{K}\) Temperaturänderung aufnimmt oder abgibt:
\( Q=c\cdot m\cdot \Delta T \)
Nutzen (Wozu?)
Damit berechnet man, wie viel Energie zum Erwärmen nötig ist. Wasser hat mit \(c_{Wasser}=4{,}2\,\tfrac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}\) eine besonders große Wärmekapazität und ist deshalb ein guter Wärmespeicher. Thema u. a. in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 9.
Funktionsweise (Wie?)
Die Formel lässt sich nach jeder Größe umstellen:
\( Q=c\cdot m\cdot \Delta T\qquad m=\dfrac{Q}{c\cdot \Delta T}\qquad \Delta T=\dfrac{Q}{c\cdot m} \)
Da \(\Delta T\) eine Differenz ist, dürfen \(\text{K}\) und \(°\text{C}\) gleichwertig eingesetzt werden.
Praxisbeispiel (Wo?)
Wie viel Wärme braucht man, um \(2\,\text{kg}\) Wasser um \(10\,\text{K}\) zu erwärmen?
\( Q=4{,}2\cdot 2\cdot 10=84\,\text{kJ} \)
Merksatz
Wärme = c mal Masse mal Temperaturänderung. Wasser speichert viel Wärme: \(c_{Wasser}=4{,}2\,\tfrac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}\).