/ Physik

Thermodynamik

Wärmemenge, lineare und Volumenausdehnung, ideales Gasgesetz, Boyle-Mariotte und Gay-Lussac, Carnot-Wirkungsgrad, Schmelz- und Verdampfungswärme, Wärmestrom, thermischer Widerstand, U-Wert und Taupunkt — die zentralen Größen der Wärmelehre für Heizung, Klima, Kältetechnik und Bauwesen.

13 Rechner in dieser Kategorie, jeweils mit automatischer Variablen-Umstellung.

Berechnet die zugeführte oder abgeführte Wärmemenge bei einer Temperaturänderung: Q = m · c · ΔT.

Lineare Längenausdehnung

Längenänderung eines Festkörpers durch Temperaturänderung: ΔL = L₀ · α · ΔT.

Volumenausdehnung

Volumenänderung eines Stoffes durch Temperaturänderung: ΔV = V₀ · γ · ΔT.

Ideales Gasgesetz

Zustandsgleichung des idealen Gases: p · V = n · R · T, mit R = 8,314 J/(mol·K).

Gesetz von Boyle-Mariotte (isotherm)

Isotherme Zustandsänderung idealer Gase: p₁ · V₁ = p₂ · V₂. Druck und Volumen sind bei konstanter Temperatur umgekehrt proportional.

Gesetz von Gay-Lussac (isochor)

Isochore Zustandsänderung idealer Gase: p₁ / T₁ = p₂ / T₂. Bei konstantem Volumen ist der Druck proportional zur absoluten Temperatur.

Carnot-Wirkungsgrad

Maximal möglicher Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine zwischen zwei Temperaturreservoirs: η_C = 1 − T_k / T_w (Temperaturen in Kelvin).

Wärmemenge zum vollständigen Schmelzen einer Masse m bei Schmelztemperatur: Q_s = m · L_s.

Verdampfungswärme

Wärmemenge zum vollständigen Verdampfen einer Masse m bei Siedetemperatur: Q_v = m · L_v.

Wärmestrom (Wärmeleitung)

Stationärer Wärmestrom durch eine ebene Wand: Q̇ = λ · A · ΔT / d (Fouriersches Gesetz).

Thermischer Widerstand

Wärmewiderstand einer Materialschicht: R_th = d / (λ · A). Je größer R_th, desto besser die Dämmwirkung.

Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert)

Vereinfachter U-Wert einer einschichtigen Wand: U = λ / d. Maß für den Wärmedurchgang in W/(m²·K).

Taupunktberechnung (Magnus)

Taupunkttemperatur aus Lufttemperatur und relativer Luftfeuchte nach Magnus-Approximation. T und T_d in °C, RH in %.