Spezifische Schmelzwärme

Um einen Gegenstand zu schmelzen, benötigt es nicht nur die Energie, um ihn zu erwärmen, sondern auch Energie zum schmelzen selber, da dieser Vorgang ebenfalls Energie verbraucht. Erstarrt ein Körper wieder (wird wieder Fest), wird diese Energie wieder frei.

Veranschaulichung der spezifischen Schmelzwärme

Schmilzt also ein Körper, bleibt die Temperatur dabei erst mal gleich, trotzdem steigt die Energie, das liegt daran, dass der Schmelzvorgang selber Energie benötigt.


Formel

Die Energie, welche beim Schmelzen nötig ist, bzw. welche der Körper dann an innerer Energie mehr hat, lässt sich folgendermaßen berechnen (übrigens: Erstarrt der Körper wieder, dann wird diese Energie auch wieder frei):

Formel zur Berechnung der spezifischen Schmelzwärme
  • ΔEi = Zunahme an innerer Energie beim Schmelzen / Energie, die für den Schmelzvorgang nötig ist / Energie, die beim Erstarren wieder frei wird
  • m = Masse des Körpers (der Flüssigkeit)
  • s = spezifische Schmelzwärme (je nach Material unterschiedlich)

Beispielaufgabe

5,0kg Eis (s=334 kJ/kg) soll geschmolzen werden, es wurde bereits auf die Schmelztemperatur gebracht. Wie viel Energie ist nötig, das Eis nun zu schmelzen?

 

Geg.: m=5,0 kg;  s=334 kJ/kg

 

Ges.: ΔEi

 

Lsg.: Setzt alles in die Formel ein: 

 

ΔEi = m·s = 5,0kg · 334kJ/kg

= 1670 kJ ≈ 1,7 MJ

 

A: Es sind 1,7 MJ notwendig, um 5kg Eis zu schmelzen.

Spezifische Schmelzwärme und Schmelzpunkte

Stoff r in kJ/kg °C
Helium 5 -272,2
Wasserstoff 60 -259,14
Sauerstoff 13,9 -248,82
Stickstoff 25,7 -210,01
Argon 29,3 -189,2
Ethanol 105 -114
Quecksilber 11,8 -38,87
Wasser/Eis 334 0
Benzol 126 5,53
Glyzerin 176 18
Zinn 59,6 231,93
Blei 23 327,3
Zink 102 419,53
Aluminium 397 660,31
Silber 104 961,93
Gold 65 1064,43
Kupfer 205 1083
Nickel 304 1453
Eisen 277 1536
Platin 111 1769