Joule pro Kelvin
Physik
Basiswissen
Joule pro Kelvin, kurz geschrieben als J/K oder auch J·K⁻¹, ist die Einheit der Entropie[1], der Wärmekapazität sowie der sogenannten Boltzmann-Konstanten. Diese Bedeutungen sind hier kurz vorgestellt.
Joule pro Kelvin als Einheit der Entropie
Erhöht man die Temperatur von einer Substanz in gedanklich sehr kleinen Schritten, so kann man für jede Temperatur angeben, wie viel Wärme man zuführt, um eine sehr kleine weitere Temperaturerhöhung zu bewirken. Die Summe alle dieser klein gedachten Wärmemengen, die man zuführt aufaddiert von der Start- bis zur Endtemperatur[1] ist die Entropie. Mathematisch führt das zu einer Integration. Siehe auch Entropie ↗
Joule pro Kelvin für die Wärmekapazität
Die Wärmekapazität ist das Verhältnis von zugeführter Wärme, gemessen in Joule, zu dadurch erreichter Temperaturerhöhung einer Substanz, gemessen in Kelvin. Die Größe ist noch noch nicht auf eine bestimmte Masse bezogen. Siehe auch Wärmekapazität ↗
Joule pro Kelvin für die Boltzmann-Konstante
Die sogenannte Boltzmann-Konstante, oft abgekürzt mit einem kleinen lateinischen k, ist eine wichtige Konstante der Thermodynamik und der statistischen Wärmelehre. Ihr Wert liegt bei 1,380649 mal 10 hoch -23 J/K. Siehe mehr unter Boltzmann-Konstante ↗
Fußnoten
- [1] Was Joule pro Kelvin (hier noch Calorie pro Kelvin) bedeutet gibt der Physiker Erwin Schrödinger: "Am absoluten Nullpunkt (ungefähr –273 °C) ist die Entropie jeder Substanz leich Null. Wenn man eine Substanz durch kleine, umkehrbare Schritte in irgendeinen anderen Zustand überführt (auch wenn die Substanz dabei ihre physikalische oder chemische Natur verändert oder sich in zwei oder mehrere Teile von verschiedener physikalischer oder chemischer Natur aufspaltet), nimmt die Entropie um einen Betrag zu, der errechnet wird, indem man alle kleinen Wärmebeträge, die man bei diesem Vorgehen zuschießen mußte, durch die absolute Temperatur, bei welcher sie geliefert wurden, dividiert und dann alle diese kleinen Beträge zusammenzählt. Um ein Beispiel zu geben: Wenn man einen festen Körper zum Schmelzen bringt, so nimmt seine Entropie um den Betrag der Schmelzwärme, dividiert durch die Temperatur des Schmelzpunktes, zu. Daraus ersieht man, daß die Einheit, mit der die Entropie gemessen wird, cal./°C ist." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 103.