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Aufgabe

Unterschiedliche Wärmekapazitäten im Teilchenbild

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Kupfer hat eine spezifische Wärmekapazität von \(c_{\rm{Kuper}}=0{,}39\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\), Eisen dagegen von \(c_{\rm{Eisen}}=0{,}47\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\).

Erläutere diesen Unterschied anschaulich mit Bezug zum Teilchenmodell.

 
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Bei Kupfer braucht man \(0{,}39\,\rm{J}\) um ein \(1\,\rm{g}\) um \(1\,{}^{\circ}\rm{C}\) zu erwärmen, bei Eisen dagegen etwas mehr, nämlich \(0{,}47\,\rm{J}\). Führt man sich die verschiedenen molaren Massen der Metalle vor Augen, so bemerkt man, dass in \(1\,\rm{g}\) eine unterschiedliche Zahl von Atomen vorhanden ist. In Eisen mit seiner geringeren molaren Masse sind mehr Atome als in Kupfer

Will man nun das Metall erwärmen muss man also mehr Atome zum Schwingen anregen. Dafür ist mehr Energie nötig.