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Wärmekapazität

Die spezifische Wärmekapazität ist ein Begriff aus der Physik. Er bezieht sich auf die Fähigkeit eines Stoffes, Wärme zu speichern. Genauer gesagt gibt die spezifische Wärmekapazität an, wie viel Energie 1 Kilo eines Stoffes abgeben oder aufnehmen muss, damit sich seine Temperatur um 1 Kelvin ändert. Das Formelzeichen für die spezifische Wärmekapazität ist „c“, die Energieeinheiten werden immer in Kilojoule (kJ) angegeben.

Inhalt dieser Seite
  1. Das Wichtigste in Kürze
  2. Was ist die spezifische Wärmekapazität?
  3. Wärmekapazität von Wasser
  4. Wärmekapazität beim Kochen
  5. Wärmekapazität beim Hausbau
  6. Stoffe zur Dämmung
  7. Jetzt Gaspreise vergleichen

Das Wichtigste in Kürze

  • Die spezifische Wärmekapzität gibt an, wie viel Energie zur Erwärmung eines bestimmten Stoffes gebraucht wird.
  • Wasser hat eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität, Metalle meist eine sehr Niedrige.
  • Baustoffe mit einer hohen Wärmekapazität eignen sich zur Dämmung eines Hauses. Dazu gehören: Steinwolle, Glaswolle und andere mineralische Fasern.

Was ist die spezifische Wärmekapazität?

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist immer die gleiche. Silber hat beispielsweise eine sehr niedrige Wärmekapazität von 0,235 Kilojoule. Das bedeutet aber nicht, dass jedes aus Silber bestehende Objekt Wärme gleich schnell aufnimmt oder abgibt. Einen Einfluss haben auch folgende Faktoren:

  • die Größe des Objekts
  • die Temperaturdifferenz zwischen der Endtemperatur und der Ausgangstemperatur des Körpers

Das Besondere an der Wärmekapazität von Wasser

Die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist mit rund 4,2 Kilojoule hoch. Es kann also viel Energie in Form von Wärme aufnehmen und speichern. Große Wassermassen wie Seen oder Ozeane können deshalb bei viel Sonneneinstrahlung im Frühjahr und Sommer Wärme aufnehmen und geben sie langsam wieder ab, wenn die Temperaturen wieder sinken. Dieses Prinzip kann man gut am Golfstrom beobachten, der mit seinen warmen Wassermassen beispielsweise für das milde Klima im Süden Englands verantwortlich ist.

Die Wärmekapazität des Wassers beeinflusst nicht nur das Wetter, man macht sie sich auch in der Technik vielfach zunutze: Wasser wird eingesetzt, um große Mengen Wärme aufzunehmen, zum Beispiel bei Kühlprozessen in Kraftwerken. Es findet aber auch Verwendung als wärmeabgebender Stoff, beispielsweise in der Heizungstechnik.

Praktische Anwendung der Wärmekapazität beim Kochen

Dank der hohen spezifischen Wärmekapazität des Wassers kann man beim Kochen Strom und somit Geld sparen. Da jeder Liter Wasser 4,2 Kilojoule Energie braucht, um nur 1 Kelvin wärmer zu werden, sollte immer nur die nötige Menge Wasser erhitzt werden. Wer beispielsweise den Inhalt eines ganzen Wasserkochers erhitzt, um sich eine Tasse Tee zu machen, der verschwendet viel Energie.

Lebensmittel, die sehr wasserreich sind, beispielsweise Tomaten, haben auch eine ähnlich hohe spezifische Wärmekapazität. Sie brauchen also mehr Energie, bis sie eine Kochtemperatur erreicht haben, kühlen nach der Zubereitung aber auch nur langsam ab.

Wärmekapazität beim Hausbau

Die spezifische Wärmekapazität von verschiedenen Baustoffen ist für die Wärmedämmung beim Hausbau oder bei der Sanierung interessant: Baustoffe mit hoher Wärmekapazität reduzieren die Kosten für Heizung und Klimaanlage und verringern den CO2-Ausstoß eines Hauses. Wichtig für Hauseigentümer und Bauherren: Für die Wärmedämmung gibt es gesetzliche Richtlinien, die diese kennen und umsetzen sollten.

Eine gute Wärmedämmung bietet weitere Vorteile für die Bewohner eines Hauses: Dadurch, dass die Räume nicht so stark geheizt werden müssen, wird die Raumluft nicht so schnell trocken. Außerdem kühlen die Wände nicht so schnell aus, was einer Schimmelbildung entgegenwirkt.

Auch in den heißen Sommermonaten zahlt sich ein guter Wärmeschutz auf dem Dach aus: Ist es mit einem Material gedämmt, das eine hohe Wärmekapazität hat, kann dieses bei hohen Temperaturen tagsüber Wärme speichern und sie während der Nacht wieder abgeben. Das sorgt für ein angenehmes Raumklima rund um die Uhr. Baustoffe mit einer hohen Wärmekapazität lohnen sich also für Mensch, Finanzen und Umwelt.

Welche Stoffe eignen sich zur Dämmung eines Hauses?

Verschiedene Stoffe eignen sich zur Dämmung eines Hauses. Steinwolle, Glaswolle und andere mineralische Fasern lassen sich genauso verbauen wie Hanf, Holzwolle oder Schafwolle. Ob ein natürlicher oder synthetischer Dämmstoff eingesetzt wird, kommt natürlich auch auf die Wünsche des Hauseigentümers an. Das Angebot ist sehr groß, deshalb sollten sich Bauherren über die verschiedenen Materialien und ihre jeweiligen Wärmekapazitäten gut informieren.

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