Definition: Energie der ungeordneten Bewegung von Atomen oder Molekülen Allgemeinere Begriffe: Energie Spezifischere Begriffe: fühlbare Wärme,
latente Wärme, Nutzwärme, Abwärme, Heizwärme, Raumwärme, Niedertemperaturwärme, Hochtemperaturwärme Englisch: heat Kategorien:
physikalische Grundlagen, Wärme und Kälte Formelsymbol: Q Einheit: Joule (J), Kilowattstunde (kWh) Autor: Dr. Rüdiger Paschotta Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen Ursprüngliche Erstellung: 07.03.2010; letzte Änderung: 10.06.2022 URL: https://www.energie-lexikon.info/waerme.html Wärme ist eine Form von Energie, die auch als thermische Energie bezeichnet wird. In der Thermodynamik (auch Wärmelehre) ist Wärme eine Prozessgröße; sie wird von einem thermodynamischen System bei bestimmten Prozessen mit der Umgebung ausgetauscht. Im Rahmen der Statistischen Mechanik wird Wärme als die Energie der ungeordneten Bewegung der atomaren oder molekularen Bestandteile der Materie interpretiert. Wärme wird bei vielen physikalischen und chemischen Prozessen erzeugt, etwa
Umgekehrt kann Wärmeenergie zumindest teilweise in andere Energieformen umgewandelt werden, z. B. mit Hilfe von Wärmekraftmaschinen in mechanische Energie oder auch direkt in Wärmestrahlung und (bei hohen Temperaturen) in Licht (z. B. in Glühlampen). Wenn Wärme einem Körper zugeführt wird, so führt dies meist zu einer Erhöhung seiner Temperatur, aber Wärmezufuhr kann ebenfalls für Phasenumwandlungen genutzt werden, etwa für das Schmelzen von Eis oder das Verdampfen von Wasser (→ latente Wärme). Ebenfalls kann Wärmezufuhr den Druck eines Gases erhöhen, etwa in einem Verbrennungsmotor. Für Wärmemengen wird meist das Formelsymbol Q verwendet. Die Grundeinheit ist wie bei anderen Energieformen das Joule, aber es werden auch andere Einheiten wie die Kilowattstunde verwendet. Wichtig ist die klare Unterscheidung von Wärme und Temperatur. Beispielsweise ist die Temperatur des Glühdrahts einer Glühlampe im Betrieb sehr hoch (meist über 2000 °C), aber die darin gespeicherte Wärmemenge ist sehr gering. Umgekehrt speichert ein Warmwasserspeicher trotz seiner viel niedrigeren Temperatur von z. B. 60 °C viel mehr Wärme. Wie viel Wärme einem Gegenstand zugeführt werden muss, um eine bestimmte Temperaturerhöhung zu erzielen, wird durch seine Wärmekapazität bestimmt. Wenn einem System Wärme zugeführt wird, so erhöht dies zwangsläufig seine Entropie. Wärme kann also als eine entropiebehaftete Energieform angesehen werden. Bei mechanischer oder elektrischer Energie ist dies nicht der Fall. Transport von WärmeWärme kann auf unterschiedliche Weisen transportiert werden:
Speicherung von WärmeWärme lässt sich speichern, indem man sie Materie zuführt, diese also erwärmt. Beispielsweise verwendet man in der Energietechnik häufig Warmwasserspeicher. Oft wird zusätzlich der Verlust der gespeicherten Wärme nach außen reduziert, z. B. durch Wärmedämmung. Es gibt auch Latentwärmespeicher, bei denen Wärme als latente Wärme gespeichert wird, d. h. ohne Temperaturerhöhung. Im Prinzip lässt sich sogar im Vakuum Wärme in Form von Wärmestrahlung speichern. Die gespeicherte Wärmemenge hängt vom Volumen und der Temperatur der Behälterwände ab. Für praktische Zwecke ist sie zu gering. Wärme in der EnergietechnikIn der Technik (insbesondere der Energietechnik) spielt Wärme eine sehr wichtige Rolle:
In Deutschland wird über die Hälfte des Endenergieverbrauchs durch Wärmeanwendungen verursacht. Hochtemperatur- und NiedertemperaturwärmeWärmeenergie kann auf verschiedenen Temperaturniveaus vorkommen:
Hochtemperaturwärme kann als eine höherwertige Energieform als Niedertemperaturwärme angesehen werden, da sie mehr Möglichkeiten bietet, etwa die effizientere Umwandlung in mechanische Energie. Wenn beispielsweise ein geothermisches Reservoir oder eine Quelle von Abwärme nur Temperaturen von 80 °C liefert, ist dies für die Gewinnung elektrischer Energie meist nicht ausreichend. Solche Wärme kann nur z. B. für Heizzwecke verwendet werden. Die “Wertigkeit” von Wärme kann als Exergie-Gehalt ausgedrückt werden. Literatur Siehe auch: Thermodynamik,
Abwärme, Verbrennung,
Wärmerückgewinnung, Enthalpie,
latente Wärme, Latentwärmespeicher,
Wärmeübertrager, Wärmestrahlung,
Wärmekapazität, Wärmemengenzähler, Energie, Exergie, Wärmekraftmaschine,
Hauptsätze der Thermodynamik, Entropie,
Wärmeleitung, Konvektion,
thermodynamisch optimiertes Heizen Was ist der Unterschied zwischen Temperatur und Energie?Die Temperatur beschreibt die mittlere kinetische Energie der Atome oder Moleküle eines Systems. Die innere Energie gibt hingegen Auskunft über die Gesamtenergie eines Systems.
Was ist der Unterschied zwischen thermischer Energie und Wärme?Nimmt ein Körper Wärme auf, so vergrößert sich seine thermische Energie. Gibt er Wärme ab, so verringert sich seine thermische Energie. Die Wärme oder Wärmemenge gibt an, wie viel thermische Energie von einem Stoff bzw. Körper auf einen anderen übertragen wird.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen thermischer Energie und Temperatur?Die thermische Energie eines Körpers ist umso größer, je höher die Temperatur des Körpers ist und. je größer die Masse des Körpers ist.
Was versteht man unter thermischer Energie?Thermische Energie ist die Energie, die in der ungeordneten Bewegung der Atome oder Moleküle eines Stoffes gespeichert ist. Sie wird im SI-Einheitensystem in Joule (Einheitenzeichen: J) gemessen und ist Teil der inneren Energie.
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Was ist der unterschied zwischen temperatur und thermischer energie
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