{"id":42561,"date":"2019-10-05T06:20:28","date_gmt":"2019-10-05T05:20:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-warmeenergie-definition\/"},"modified":"2020-03-05T08:51:56","modified_gmt":"2020-03-05T07:51:56","slug":"was-ist-warmeenergie-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-warmeenergie-definition\/","title":{"rendered":"Was ist W\u00e4rmeenergie – Definition"},"content":{"rendered":"
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W\u00e4rmeenergie – Definition.\u00a0Thermische Energie (auch als innere Energie bezeichnet) ist die Energie, die mit mikroskopischen Energieformen verbunden ist.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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W\u00e4rmeenergie – Definition<\/h2>\n

W\u00e4rmeenergie – Definition<\/strong><\/p>\n

In der Thermodynamik wird\u00a0W\u00e4rmeenergie<\/a><\/strong>\u00a0(auch als\u00a0innere Energie bezeichnet<\/strong>\u00a0) als die\u00a0Energie<\/a>\u00a0definiert, die\u00a0mit\u00a0mikroskopischen Energieformen verbunden ist<\/strong>\u00a0.\u00a0Es handelt sich um eine\u00a0umfangreiche Menge<\/a>\u00a0, die von der Gr\u00f6\u00dfe des Systems oder der Menge der darin enthaltenen Substanz abh\u00e4ngt.\u00a0Die SI-Einheit der\u00a0\u00a0W\u00e4rmeenergie<\/strong>\u00a0ist das\u00a0Joule (J)<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Es ist die im System enthaltene Energie, ohne die\u00a0kinetische<\/a>\u00a0Bewegungsenergie des Gesamtsystems und die potentielle Energie des Systems.\u00a0Mikroskopische Energieformen<\/strong>\u00a0sind solche, die auf\u00a0Rotation<\/strong>\u00a0,\u00a0Vibration, Translation<\/strong>\u00a0und\u00a0Wechselwirkungen zur\u00fcckzuf\u00fchren sind<\/strong>\u00a0<\/strong>unter den Molek\u00fclen einer Substanz.\u00a0Keine dieser Energieformen kann direkt gemessen oder ausgewertet werden, es wurden jedoch Techniken entwickelt, um die Ver\u00e4nderung der Gesamtsumme all dieser mikroskopischen Energieformen zu bewerten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Mikroskopische Energie<\/h2>\n

W\u00e4rmeenergie – Definition<\/strong><\/p>\n

Interne Energie<\/strong>\u00a0beinhaltet Energie im\u00a0mikroskopischen Ma\u00dfstab<\/strong>\u00a0.\u00a0Es kann in mikroskopische potentielle Energie,\u00a0U\u00a0<\/em>Pot<\/sub>\u00a0, und mikroskopische kinetische Energie,\u00a0U\u00a0<\/em>Kin<\/sub>\u00a0, unterteilt werden:<\/p>\n

U = U\u00a0Pot<\/sub>\u00a0+ U\u00a0Kin<\/sub><\/strong><\/p>\n

\"Mikroskopische<\/a>wobei die mikroskopische kinetische Energie U\u00a0kin<\/sub>\u00a0die\u00a0Bewegungen<\/strong>\u00a0aller Systemteilchen in Bezug auf den Schwerpunktrahmen umfasst.\u00a0F\u00fcr ein ideales\u00a0einatomiges Gas<\/strong>\u00a0ist dies nur die\u00a0translatorische kinetische Energie<\/strong>\u00a0der linearen Bewegung der Atome.\u00a0Einatomige Partikel drehen oder vibrieren nicht.\u00a0Das Verhalten des Systems wird durch die kinetische Theorie der Gase gut beschrieben.\u00a0Die kinetische Theorie basiert auf der Tatsache, dass bei einer\u00a0elastischen Kollision<\/a>\u00a0zwischen einem Molek\u00fcl mit hoher kinetischer Energie und einem Molek\u00fcl mit niedriger kinetischer Energie ein Teil der Energie auf das Molek\u00fcl mit niedrigerer kinetischer Energie \u00fcbertragen wird.\u00a0F\u00fcr\u00a0mehratomige Gase<\/strong>\u00a0gibt es jedoch\u00a0Rotations-<\/strong>\u00a0undauch die kinetische Schwingungsenergie<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Die mikroskopische potentielle Energie\u00a0U\u00a0pot<\/sub><\/strong>\u00a0beinhaltet die\u00a0chemischen Bindungen<\/strong>\u00a0zwischen den Atomen, aus denen die Molek\u00fcle bestehen, die Bindungskr\u00e4fte im Kern sowie die physikalischen Kraftfelder innerhalb des Systems (z. B. elektrische oder magnetische Felder).<\/p>\n

In Fl\u00fcssigkeiten und Feststoffen ist ein erheblicher Anteil der potentiellen Energie mit den\u00a0intermolekularen Anziehungskr\u00e4ften verbunden<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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W\u00e4rmeenergie und W\u00e4rme<\/span><\/h2>\n

\"Null-Gesetz-der-Thermodynamik-W\u00e4rme\"<\/a>W\u00e4hrend sich\u00a0<\/span>W\u00e4rmeenergie<\/span><\/strong>\u00a0<\/strong><\/a>\u00a0auf die Gesamtenergie aller Molek\u00fcle im Objekt bezieht, ist\u00a0\u00a0<\/span>W\u00e4rme<\/span><\/strong><\/a>\u00a0\u00a0die Energiemenge,\u00a0\u00a0<\/span>die<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0aufgrund ihrer Temperaturdifferenz spontan von einem K\u00f6rper zum anderen\u00a0flie\u00dft<\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span>W\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0ist eine Energieform, aber es ist\u00a0\u00a0<\/span>Energie auf dem Transportweg<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0W\u00e4rme ist keine Eigenschaft eines Systems.\u00a0Die Energie\u00fcbertragung als W\u00e4rme erfolgt jedoch auf molekularer Ebene infolge eines\u00a0\u00a0<\/span>Temperaturunterschieds<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\u00a0Stellen\u00a0Sie sich einen\u00a0\u00a0<\/span>Metallblock<\/span><\/strong>\u00a0mit hoher Temperatur vor, der aus Atomen besteht, die stark um ihre Durchschnittspositionen schwingen.\u00a0<\/span>Bei niedrigen Temperaturen<\/span><\/strong>\u00a0schwingen die Atome weiter, jedoch mit\u00a0\u00a0<\/span>geringerer Intensit\u00e4t<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Wenn ein hei\u00dferer Metallblock mit einem k\u00fchleren Block in Kontakt gebracht wird, geben die stark oszillierenden Atome am Rand des hei\u00dferen Blocks ihre kinetische Energie an die weniger oszillierenden Atome am Rand des k\u00fchlen Blocks ab.\u00a0In diesem Fall findet eine\u00a0\u00a0<\/span>Energie\u00fcbertragung<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0zwischen diesen beiden Bl\u00f6cken statt und\u00a0\u00a0\u00a0durch diese zuf\u00e4lligen Vibrationen\u00a0<\/span>flie\u00dft W\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0vom hei\u00dferen zum k\u00fchleren Block.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Unterscheidung von Temperatur, W\u00e4rme und W\u00e4rmeenergie<\/span><\/h2>\n

Mit der kinetischen Theorie kann klar zwischen diesen drei Eigenschaften unterschieden werden.<\/span><\/p>\n