Im frühen 19. Jahrhundert demonstrierte ein britischer Brauer und Physiker namens James Joule, dass Wärme und mechanische Arbeit zwei Formen derselben Sache sind: Energie. Seine Entdeckung brachte ihm einen bleibenden Platz in der Wissenschaftsgeschichte ein; heute ist die Einheit, in der Energie und Wärme gemessen werden, nach ihm benannt. Sie können die von einem Objekt aufgenommene oder abgegebene Wärmemenge leicht berechnen, solange Sie drei Dinge wissen: seine Masse, die Temperaturänderung und die Art des Materials, aus dem es besteht.
Wärme = Masse des Objekts × Temperaturänderung × spezifische Wärmekapazität des Materials
Ermitteln Sie die spezifische Wärmekapazität Ihres Materials. Der erste Link im Abschnitt Ressourcen listet die spezifischen Wärmekapazitäten gewöhnlicher Feststoffe auf; der zweite Link listet die Wärmekapazitäten gängiger Flüssigkeiten auf. Verwenden Sie den Wert unter der Spalte mit Einheiten von kJ/kg K. Beachten Sie, dass kJ für Kilojoule, tausend Joule, steht, während kg ein Kilogramm ist, eine Masseneinheit und K Kelvin, eine Temperatureinheit. Eine Änderung von einem Grad Kelvin entspricht einer Änderung von einem Grad Celsius.
Ziehen Sie die Anfangstemperatur Ihres Objekts von seiner Endtemperatur ab, um die Temperaturänderung zu ermitteln. Wenn Ihre Temperaturänderung in Fahrenheit erfolgt, konvertieren Sie sie mit der folgenden Formel in Grad Kelvin:
Beispiel: Wenn 10 Kilogramm Wasser von 10 Grad Celsius auf 50 Grad Celsius erhitzt werden, wie viel Energie (in Joule) nehmen sie dann auf?