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SG024 Wärme Q

Innere Energie

Temperatur

Glossar 

Physik für Schülerinnen und Schüler

Um einen Körper von einer Temperatur T1 auf eine Temperatur T2 zu erwärmen, muss man Energie zuführen. Das könnte durch mechanische Arbeit W (Verschiebungsarbeit) geschehen, aber auch durch Zuführung von Wärme. Wärme Q könnte auch Wärmearbeit genannt werden, denn es handelt sich um eine "Austauschform" von Energie, wie bei allen Arbeiten. Wenn sich ein Körper abkühlt ohne dabei mechanische Arbeit zu verrichten, gibt er Wärme nach außen hin ab. Ein anderer Körper könnte diese Wärme aufnehmen und sich dabei erwärmen.

Als Austauschform von Energie besitzt die Wärme Q die gleiche Einheit wie die Energie, also  [Q] = 1 J = 1 W·s.

Ein Körper kann Energie besitzen (u.a. innere Energie), aber keine Wärme, denn diese ist ja eine Austauschform von Energie. Die Wärme Q darf nicht mit Temperatur verwechselt werden. Temperatur ist bekanntlich eine der Größen (neben z.B. Druck und Volumen), die den "Wärmezustand" eines Körpers beschreiben, besser würde man sagen, den "thermischen Zustand". Wärme Q in der Physik ist also etwas ganz anderes als was in der Umgangssprache darunter verstanden wird.

Es gilt der 1. Hauptsatz der Wärmelehre:

       Q + W = ΔEinn      

Wird an einem System Wärmearbeit Q und mechanische Arbeit W verrichtet, die nicht als makroskopische kinetische und potenzielle Energie im System gespeichert wird, dann dient die Summe beider Arbeiten zur Änderung der inneren Energie ΔEinn.

Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre ist eine Form des Energieerhaltungssatzes. Es gibt für ihn auch noch andere Formulierungen.

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( Oktober 2013 )