Tabellensammlung Chemie/ spezifische Wärmekapazitäten

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Es wurden Standardbedingungen verwendet, außer wenn es anders notiert ist. Bei Gasen entsprechen die Werte $c p$

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spezifische Wärmekapazität

Inhaltsverzeichnis

1 Feststoffe
- 1.1 Baumaterialien
2 Flüssigkeiten
- 2.1 Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" C_p bei Flüssigkeiten
3 Gase
- 3.1 Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" C_p
4 Literatur
5 Weblinks
- 5.1 Verzeichnisse von Datenbanken und Nachschlagewerken mit Wärmekapazitäten

[Bearbeiten] Feststoffe

Material	spez. Wärmekap. in kJ / (kg K)
Aluminium	0,896
Antimon	0,209
Beton	0,879
Beryllium	1,824
Blei	0,129
Chrom	0,452
Eis	1,377 - 2,1
Eisen rein	0,439
Eisen Legierung (Stahl)	0,477
Eisen (Guss)	0,46 - 0,54
Glas	0,6 - 0,8
Gold	0,130
Kohlenstoff (Diamant)	0,472
Kohlenstoff (Graphit)	0,715
Kupfer	0,381
Kupfer Legierung (Messing)	0,389
Magnesium	1,034
Neusilber	0,393
Nickel	0,444
Paraffin	2,094
Platin	0,134
Schokolade	3,140
Schaumpolystyrol	1,200
Silber	0,234
Silizium	0,741
Quarzglas	0,703
Wachs	2,931
Wolfram	0,134
Zement	0,754
Ziegel	0,920
Zink	0,389
Zinn	0,230

[Bearbeiten] Baumaterialien

Werte der spezifischen Wärmekapazität für Baumaterialien (häufig interessant für Bauherren).

Substanz	Aggregatzustand	Spezifische Wärmekapazität in kJ/(kg·K)	Spezifische Wärmespeicherzahl in J/(cm³·K)
Asphalt	fest	0,92	1,012-1,38
Vollziegel	fest	0,84	1,344
Kalksandstein	fest	1	1,2–2,2
Beton	fest	0,88	1,584–2,156
Kron-Glas	fest	0,67	1,709
Flint-Glas	fest	0,503	1,761–2,414
Fenster-Glas	fest	0,84	2,016–2,268
Granit	fest	0,790	2,014–2,22
Gips	fest	1,09	2,507
Marmor, w:Glimmer	fest	0,880	2,305–2,5
Sand	fest	0,835	1,19–1,336
Stahl	fest	0,47	3,713
Boden	fest	0,80
Holz	fest	1,7	0,68–1,36

[Bearbeiten] Flüssigkeiten

Material	spez. Wärmekap. in kJ/(kg K)	Formel
Ethanol	2,428	C₂H₅OH
Azeton	2,160	C₃H₆O
Benzol	1,738	C₆H₆
Brom	0,266
Essigsäure	2,031	C₂H₄O₂
Glyzerin	2,428	C₃H₈O₃
Maschinenöl	1,675	-
Methanol	2,470	CH₄O
Nitrobenzol	1,507	C₆H₅O₂N
Quecksilber	0,139	Hg
Salpetersäure	1,717	HNO₃
Schwefelsäure	1,386	H₂SO₄
Terpentinöl	1,800	C₁₀H₁₆
Trichlormethan	0,950	CHCl₃
Wasser, bei 20 °C (siehe auch Stoffdaten Wasser)	4,187	H₂O
Wasser mit 45 % Ethylenglykol bei 20 °C (1,05 g/cm³)	3,33	-

[Bearbeiten] Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" C_p bei Flüssigkeiten

Mit der Beziehung:

$C_p = a + b \cdot (T/10000) + c \cdot (T/10000)^2 + d \cdot (T/10000)^3 + e \cdot (T/10000)^4 + f \cdot (T/10000)^5$

können im Temperaturbereich 273–473 K (0–200 °C) die Wärmekapazitäten von Flüssigkeiten berechnet werden. Die Einheit [J/(mol K)] kann leicht durch Division durch die molare Masse [g/mol] in die technische Einheit [kJ/(kg K)] umgerechnet werden.

Spezifischen Wärmekapazitäten für (flüssiges) Wasser
Temperatur in °C	0	10	20	40	60	70	80	90	100
c in kJ/(kg K)	4,22	4,19	4,18	4,18	4,18	4,19	4,20	4,21	4,22

Spezifische Wärmekapazitäten für (flüssiges) Wasser

Temperatur / °C	c / J/kg K
0	4217,7
1	4214,1
2	4210,7
3	4207,7
4	4204,8
5	4202,2
6	4199,9
7	4197,7
8	4195,7
9	4193,9
10	4192,2
11	4190,7
12	4189,3
13	4188,0
14	4186,9
15	4185,8
16	4184,9
17	4184,0
18	4183,2
19	4182,5
20	4181,9
21	4181,3
22	4180,8
23	4180,4
24	4180,0
25	4179,6
26	4179,3
27	4179,0
28	4178,8
29	4178,6
30	4178,5
31	4178,4
32	4178,3
33	4178,3
34	4178,2
35	4178,2
36	4178,3
37	4178,3
38	4178,4
39	4178,5
40	4178,6
41	4178,7
42	4178,9
43	4179,1
44	4179,2
45	4179,5
46	4179,7
47	4179,9
48	4180,2
49	4180,4
50	4180,7
51	4181,0
52	4181,4
53	4181,7
54	4182,0
55	4182,4
56	4182,8
57	4183,2
58	4183,6
59	4184,0
60	4184,4
61	4184,9
62	4185,3
63	4185,8
64	4186,3
65	4186,8
66	4187,4
67	4187,9
68	4188,5
69	4189,0
70	4189,6
71	4190,2
72	4190,8
73	4191,5
74	4192,1
75	4192,8
76	4193,5
77	4194,2
78	4194,9
79	4195,7
80	4196,4
81	4197,2
82	4198,0
83	4198,8
84	4199,7
85	4200,5
86	4201,4
87	4202,3
88	4203,2
89	4204,2
90	4205,1
91	4206,1
92	4207,1
93	4208,1
94	4209,2
95	4210,3
96	4211,4
97	4212,5
98	4213,6
99	4214,8
100	4216,0

Somit ergeben sich folgende Werte für die Obenstehende Funktion. Bitte beachten, diese Werte gelten nur für die Celsius-Skala und stehen für die Spezifische Wärmekapazität

a	b	c	d	e	f
4216,44	-34291,2	1,14912e7	-1,868e9	1,55378e11	-4,93299e12

[Bearbeiten] Gase

Material	Formel	spez. Wärmekap. in kJ/(kg K)
Ammoniak	NH₃	2,060
Äthylen	C₂H₄	1,465
Acetylen	C₂H₂	1,641
Chlor	Cl₂	0,502
Chlorwasserstoff	HCl	0,799
Luft	0,78N₂ + 0,21O₂ + 0,01Ar	1,0054
Luft (100 % Luftfeuchtigkeit)		≈ 1,030
Neon	Ne	1,030
Schwefeldioxid	SO₂	0,632
Schwefelwasserstoff	H₂S	1,105
Stickstoffmonoxid	NO	1,009

[Bearbeiten] Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" C_p

Mit der Beziehung

$C_p = a + b \cdot (T/1000) + c \cdot (T/1000)^2 + d \cdot (T/1000)^3$

können im Temperaturbereich 273 K - ca. 1300 K (0-1000 °C) die Wärmekapazitäten von Gasen berechnet werden. Die Einheit [J/(mol K)] kann leicht durch Division durch die molare Masse [g/mol] in die technische Einheit [kJ/(kg K)] umgerechnet werden. Die C_p-Werte für 25 °C wurden als Beispiele hiermit berechnet. (Anm.: auch über der flüssigen Phase eines Stoffs existiert eine messbare gasförmige Phase).

Temperaturabhängigkeit von C_p bei Gasen
Material	molare Masse in g/mol	a	b	c	d	C_p (25 °C) in J/(mol·K)	C_p (25 °C) in kJ/(kg·K)
Wasserstoff	2,016	29,09	-0,8374	2,013	0,0000	29,0	14,4
Sauerstoff	32,00	27,96	4,180	-0,1670	0,0000	29,2	0,912
Stickstoff	28,01	28,30	2,537	0,5443	0,0000	28,8	1,03
Kohlenmonoxid	28,01	27,63	5,024	0,0000	0,0000	29,1	1,04
Kohlendioxid	44,01	21,57	63,74	-40,53	9,684	37,2	0,846
Wasser (gasförmig)	18,02	30,38	9,621	1,185	0,000	33,4	1,85
Methan	16,04	17,46	60,50	1,118	-7,210	35,4	2,21
Ethan	30,07	5,355	177,8	-68,75	8,520	52,5	1,75
n-Propan	44,10	-5,062	308,7	-161,9	33,33	73,5	1,67
n-Butan (gasförmig)	58,12	-0,05024	387,3	-201,0	40,64	98,6	1,70
n-Pentan (gasförmig)	72,15	0,4145	480,6	-255,2	52,85	122	1,70
n-Hexan (gasförmig)	86,18	1,792	570,9	-306,2	64,04	147	1,70

[Bearbeiten] Literatur

Gustav Kortüm: Einführung in die chemische Thermodynamik. Verlag Chemie, Basel 1981, ISBN 3-527-25881-7 (bzw. Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 1981, ISBN 3-525-42310-1)
Walter J. Moore, Dieter O. Hummel: Physikalische Chemie. Verlag de Gruyter, Berlin/New York 1986, ISBN 3-11-010979-4
Handbook of Chemistry and Physics, 59th edit. Seite D-210, D-211.
Handbook of Chemistry and Physics, 61th edit. Seite D-174.
Horst Kuchling: Taschenbuch der Physik. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1986; Lizensausgabe Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main, 1986; ISBN 3-87144-097-3

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