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

Feststoffe[Bearbeiten]

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
Dinkel (trocken) 2,200 - 2,459
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
(inkl. spezif. Schmelzwärme)
3,18[1]
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

Baumaterialien[Bearbeiten]

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, 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

Flüssigkeiten[Bearbeiten]

Material spez. Wärmekap. in kJ/(kg K) Formel
Ethanol 2,428 C2H5OH
Aceton 2,160 C3H6O
Benzol 1,738 C6H6
Brom 0,266
Essigsäure 2,031 C2H4O2
Glycerin 2,428 C3H8O3
Maschinenöl 1,675 -
Methanol 2,470 CH3OH
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) 4,186 H2O
Wasser mit 45 % Ethylenglykol bei 20 °C (1,05 g/cm³) 3,33 -


Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" Cp bei Flüssigkeiten[Bearbeiten]

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.

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

Koeffizienten für (flüssiges) Wasser:

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

Spezifische Wärmekapazitäten für (flüssiges) Wasser:

Temperatur in °C c in kJ/(kg K)
0 4,2177
1 4,2141
2 4,2107
3 4,2077
4 4,2048
5 4,2022
6 4,1999
7 4,1977
8 4,1957
9 4,1939
10 4,1922
11 4,1907
12 4,1893
13 4,1880
14 4,1869
15 4,1858
16 4,1849
17 4,1840
18 4,1832
19 4,1825
20 4,1819
21 4,1813
22 4,1808
23 4,1804
24 4,1800
25 4,1796
26 4,1793
27 4,1790
28 4,1788
29 4,1786
30 4,1785
31 4,1784
32 4,1783
33 4,1783
34 4,1782
35 4,1782
36 4,1783
37 4,1783
38 4,1784
39 4,1785
40 4,1786
41 4,1787
42 4,1789
43 4,1791
44 4,1792
45 4,1795
46 4,1797
47 4,1799
48 4,1802
49 4,1804
Temperatur in °C c in kJ/(kg K)
50 4,1807
51 4,1810
52 4,1814
53 4,1817
54 4,1820
55 4,1824
56 4,1828
57 4,1832
58 4,1836
59 4,1840
60 4,1844
61 4,1849
62 4,1853
63 4,1858
64 4,1863
65 4,1868
66 4,1874
67 4,1879
68 4,1885
69 4,1890
70 4,1896
71 4,1902
72 4,1908
73 4,1915
74 4,1921
75 4,1928
76 4,1935
77 4,1942
78 4,1949
79 4,1957
80 4,1964
81 4,1972
82 4,1980
83 4,1988
84 4,1997
85 4,2005
86 4,2014
87 4,2023
88 4,2032
89 4,2042
90 4,2051
91 4,2061
92 4,2071
93 4,2081
94 4,2092
95 4,2103
96 4,2114
97 4,2125
98 4,2136
99 4,2148
100 4,2160

Gase[Bearbeiten]

Material Formel spez. Wärmekap. in kJ/(kg K)
Ammoniak NH3 2,060
Ethen (Äthylen) C2H4 1,465
Ethin (Acetylen) C2H2 1,641
Chlor Cl2 0,502
Chlorwasserstoff HCl 0,799
Luft 0,78N2 + 0,21O2 + 0,01Ar 1,0054
Luft bei 100 % Luftfeuchtigkeit und 20°C ≈ 1,030
Neon Ne 1,030
Schwefeldioxid SO2 0,632
Schwefelwasserstoff H2S 1,105
Stickstoffmonoxid NO 1,009

Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" Cp[Bearbeiten]

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 Cp-Werte für 25 °C wurden als Beispiele hiermit berechnet. (Anm.: auch über der flüssigen Phase eines Stoffs existiert eine messbare gasförmige Phase).

Temperaturabhängigkeit von Cp bei Gasen
Material molare Masse
in g/mol
a b c d Cp (25 °C)
in J/(mol·K)
Cp (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 29,1 1,04
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

Literatur[Bearbeiten]

  • 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

Weblinks[Bearbeiten]

Verzeichnisse von Datenbanken und Nachschlagewerken mit Wärmekapazitäten[Bearbeiten]

Einzelbelege[Bearbeiten]

  1. Anja Deuerling: Die Physik und Chemie der „Mousse au Chocolat“, Schriftliche Hausarbeit für die erste Staatsexamensprüfung für ein Lehramt an Realschulen, Julius-Maximilian-Universität Würzburg, Fakultät für Physik und Astronomie, Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Seite 79, (pdf-Datei)