Warmes Wasser - eine besondere Energieform


Warmes Wasser
Die beiden Versuche zum Erwärmen von Wasser kann man leicht unterschätzen. Hier deshalb noch ein paar Anmerkungen dazu: Es hat eine ganze Zeit gedauert, bis man die Wärme als Bewegungsenergie der Atome und Moleküle erkannt hat, aus denen alle Stoffe bestehen. Das lag auch daran, dass man sich von der Existenz dieser Teilchen erst einmal überzeugen musste. Daran haben im 19. Jhd. vorwiegend die Chemiker gearbeitet, was ein bisschen peinlich für die Physiker ist. Weil Wärme eine Energieform ist, kann man andere Energieformen in Wärme umwandeln und umgekehrt. Während es aber möglich ist, jede andere Energie komplett in Wärme zu verwandeln, klappt das umgekehrt nicht. Wärme ist so etwas wie Energiemüll.
Bei einem Versuch des Praktikums wurde elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Daraus kann man einen Umrechnungsfaktor zwischen der alten Maßeinheit Kalorie und der neueren Maßeinheit Joule ermitteln. Dazu misst man über etwa 20 Minuten die Erwärmung des Wassers durch einen Tauchsieder, der mit etwa 8 Watt betrieben wird.
Beim zweiten Versuch wird Wärmeenergie mit Metallkörpern von heißem Wasser zu kaltem Wasser transportiert. Man lernt dabei zum Beispiel, dass man mit 100g Eisen viel weniger Energie transportieren kann als mit 100g Wasser. Jeder Stoff braucht pro Kilogramm eine bestimmte Energiemenge, wenn er um ein Grad Celsius erwärmt werden soll. Diese Stoffeigenschaft heißt spezifische Wärme.
Besonders viel Wärmeenergie braucht man für das Erwärmen von Wasser. (Andere Formulierung: Wasser hat eine besonders hohe spezifische Wärme.) Das spielt eine Rolle bei der Thermoregulation des menschlichen Körpers und dem Klimaausgleich durch große Gewässer.