spezifische Wärme von Feststoffen

danielsan · Anmeldungsdatum: 04.08.2011 Beiträge: 7

Hi,

ich bin Daniel und studiere Maschinenbau.

Nach längerem nachdenken und einigen Büchern, habe ich verstanden was spezifische Wärme ist. Allerdings fehlt mir jetzt das Verständnis dafür, warum Aluminium z.b. eine höhere Wärmekapazität hat als Eisen.

Wovon hängt das ab? In Büchern wird immer gesagt "es sei die spezifische Wärme bei allen Festkörpern gleich." Genau da ist dann der Punkt an dem ich sage Nein! Das will ich genau wissen.

Ne kleine Nebenfrage: Ist die Schwingungsamplitude der Atome bei allen Feststoffen gleich? Also haben die Atome bei 20°C warmen Aluminium die gleiche Schwingungsamplitude wie bei 20°C warmen Eisen?

Ich hatte schon an das Wechselwirkungspotential, Enthalpie, Entropie, Atomabstand, Ionisierungsenergie oder Bindungskräfte gedacht aber da stecke ich irgendwie fest und komme zu keinem Zusammenhang.

Ich habe bewusst in dem Bereich Quantenphysik gepostet weil ich denke das es auch damit erklärt wird.

Die Erklärung darf ruhig kompliziert sein. Bitte gebt mir keine populärwissenschaftliche Antwort, da wird meist soweit verienfacht das es einfach nicht mehr richtig ist.

Danke
Gruß Daniel

danielsan · Anmeldungsdatum: 04.08.2011 Beiträge: 7

Mh über 40 Leute haben meine Frage angeklickt...
Ist es zu schwer?
Hab ich mich unverständlich ausgedrückt?
Oder hab ich doch im falschen Bereich gepostet?

Danke
Gruß Daniel

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

danielsan · Anmeldungsdatum: 04.08.2011 Beiträge: 7

Hi,

du scheinst dich ja auszukennen, kannst du mir das erklären?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei der Regel von Dulong-Petit geht es nicht um die spezifische, sondern die molare Wärmekapazität

und diese gilt bei ausreichend hoher Temperatur (Zimmertemperatur) für monoatomare Festkörper. Bei wiki steht was zur Herleitung; es geht im wesentlichen um die Gleichverteilung der Energie auf die vorhandenen Freiheitsgrade.

Was den Vergleich Aluminium / Eisen angeht: Es wird sich jeweils um monoatomare Kristallstrukturen handeln und damit bedingt die geringere molare Masse von Al (PSdE) eine höhere spezifische Wärmekapazität, siehe die Formel oben.

[Übrigens muß ich genauso nachlesen wie Du.]

danielsan · Anmeldungsdatum: 04.08.2011 Beiträge: 7

Also leichtere Stoffe scheinen ja einen höhere Wärmekapazität zu haben. Da frage ich mich aber warum? Hängt das mit der potentiellen und kinetischen Energie zusammen?

Zum Dulong-Petit-Gesetz:
Ich hatte immer die Formel
cn = 3 * R
gefunden. Daraus konnte ich keinen Zusammenhang zur molaren Masse erkennen.
Das mit dem Gleichverteilungssatz hatte ich auch schon gelesen, half mir aber nur um die Wärmekapazität allgemein zu verstehen, nicht den Bezug zu einzelnen Stoffen zu erkennnen.

Danke
Gruß Daniel