Formelsammlung Physik: Wärmelehre

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Formelsammlung Physik

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Allgemeine Gasgleichung[Bearbeiten]

Symbol, Größe Einheit bzw. Wert
p: Druck Pa
V: Volumen m3
n: Stoffmenge mol
R: Allgemeine Gaskonstante    8,314472 J/(mol·K)
T: Absolute Temperatur K

Isochore Zustandsänderung[Bearbeiten]


Bei gleichbleibendem Volumen erhöht sich bei einem Druckanstieg von auf die Temperatur auf :


Bei gleichbleibendem Volumen erhöht sich bei einem Temperaturanstieg von auf der Druck auf :


Symbol, Größe Einheit bzw. Wert
: Ausgangsdruck Pa
: Enddruck Pa
: Ausgangstemperatur K1
: Endtemperatur K1

Isotherme Zustandsänderung[Bearbeiten]


Um bei gleichbleibender Temperatur den Druck von auf zu erhöhen, muss das Volumen von auf verringert werden:


Bei gleichbleibender Temperatur erhöht sich bei einer Volumenverringerung von auf der Druck auf


Symbol, Größe Einheit bzw. Wert
: Ausgangsdruck Pa
: Enddruck Pa
: Ausgangsvolumen
: Endvolumen

Isobare Zustandsänderung[Bearbeiten]


Bei gleichbleibendem Druck erhöht sich bei einem Temperaturanstieg von auf das Volumen auf :


Um bei gleichbleibendem Druck das Volumen von auf zu erhöhen, muss die Temperatur von auf steigen:


Symbol, Größe Einheit bzw. Wert
: Ausgangsvolumen
: Endvolumen
: Ausgangstemperatur K
: Endtemperatur K

Wärmewiderstand, Wärmefluss und Temperaturdifferenz[Bearbeiten]

Quader A l.png Wärmeleiter

Bei gegebenen Abmessungen und spezifischem Wärmewiderstand des Wärmeleiters kann der Wärmewiderstand berechnet werden:

Aus der Temperaturdifferenz , dem Wärmestrom und den Abmessungen des Wärmeleiters kann der spezifische Wärmewiderstand des Materials bestimmt werden:

mit

= Spezifischer Wärmewiderstand
= Temperaturdifferenz
= Querschnitt
= Länge des Wärmeleiters
= Wärmefluss

Grundgleichung der Wärmelehre[Bearbeiten]

mit

= Wärmeenergie [J]
= spezifische Wärmekapazität [J/(kg·K)]
= Masse [kg]
= Temperaturdifferenz [K]


mit

= Wärmestrom [W],
= Massenstrom [kg/s],


Gültigkeitsbedingung der Formel:

Wärmeleitung/Wärmeleitfähigkeit[Bearbeiten]

mit

= Wärmestrom [W],
= Wärmeleitfähigkeit [W/(mK)],
= Abstand [m],
= Fläche [m²]
= Temperaturdifferenz [K]

Wärmedurchgang durch eine Wand oder ein Fenster[Bearbeiten]

mit

= Wärmestrom [W]
= Wärmedurchgangskoeffizient [W/(m²K)] - {ALTE BEZEICHNUNG "k"}
= Fläche [m²]
= Temperaturdifferenz (in Kelvin)


für U gilt:

mit

= Wärmeübergangswiderstand (Index se = außen, si = innen) [(Km²)/W]
= Dicke - {ALTE BEZEICHNUNG "s"}
= Wärmeleitfähigkeit [W/(Km)]

Wärmedurchlasswiderstand[Bearbeiten]

Setzt sich aus den Wärmedurchlasswiderständen der einzelnen Wandschichten zusammen.

mit

= Abstand (Dicke)
= Wärmeleitfähigkeit [W/mK]

Wärmestrahlung[Bearbeiten]

mit

= Wärmestrom [W]
= Emissionsgrad [-]
= Strahlungskonstante des schwarzen Strahlers = 5,67e-8 [W/m2K4]
A = Fläche [m²]
T = Temperatur


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