Tabellensammlung Chemie/ spezifische Wärmekapazitäten

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

Feststoffe

Material	spez. Wärmekap. in kJ / (kg K)
Aluminium	0,895
Antimon	0,209
Beton	0,879
Beryllium	1,824
Blei	0,129
Chrom	0,453
Dinkel (trocken)	2,200–2,459
Eis	1,377–2,1
Eisen rein	0,442
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

Feste Baumaterialien

Substanz	Spezifische Wärmekapazität in kJ/(kg·K)	Spezifische Wärmespeicherzahl in J/(cm³·K)
Asphalt	0,72	1,012–1,38
Vollziegel	0,84	1,344
Kalksandstein	1	1,2–2,2
Beton	0,88	1,584–2,156
Kron-Glas	0,67	1,709
Flint-Glas	0,503	1,761–2,414
Fenster-Glas	0,84	2,016–2,268
Granit	0,790	2,014–2,22
Gips	1,09	2,507
Marmor, Glimmer	0,880	2,305–2,5
Sand	0,835	1,19–1,336
Stahl	0,47	3,713
Boden	0,80	—
Holz	1,7	0,68–1,36

Flüssigkeiten

Material	Spezifische Wärmekapazität in kJ/(kg K)	Formel
Ethanol	2,428	C₂H₅OH
Aceton	2,160	C₃H₆O
Benzol	1,738	C₆H₆
Brom	0,266	Br₂
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	4,186	H₂O
Wasser mit 45 % Ethylenglykol	3,33	C₂H₆O₂ ⋅ H₂O

Temperaturabhängigkeit der "Molwärme" C_p bei Flüssigkeiten

Mit der Beziehung:

{\frac {C_{p}}{\mathrm {J\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}} }}=a+b\cdot \left({\frac {T}{10000}}\right)+c\cdot \left({\frac {T}{10000}}\right)^{2}+d\cdot \left({\frac {T}{10000}}\right)^{3}+e\cdot \left({\frac {T}{10000}}\right)^{4}+f\cdot \left({\frac {T}{10000}}\right)^{5}

können im Temperaturbereich 273–473 K (0–200 °C) die Wärmekapazitäten von Flüssigkeiten berechnet werden. Die Einheit [J/(mol K)] kann 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
75,96034720	-617,7655695	207017,1855	-3,365254304e7	2,799178176e9	-8,886919609e10

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

Temperatur in °C	c in kJ/(kg K)
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

Temperatur in °C	c in kJ/(kg K)
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

Material	Formel	spez. Wärmekapazität 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
Helium	He	5,193
Luft trocken	0,76N₂ + 0,23O₂ + 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
Wasserstoff	H₂	14,304

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 von 273 K bis 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	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

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; Lizenzausgabe Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main, 1986; ISBN 3-87144-097-3

Weblinks

Verzeichnisse von Datenbanken und Nachschlagewerken mit Wärmekapazitäten

Einzelbelege

↑ 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)

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[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)

[1]