Wärmeeinheit

Wärmeeinheit (Kalorie), die Wärmemenge, die erforderlich ist, um 1 kg Wasser um 1° zu erwärmen. Um kleine Wärmemengen zu bestimmen, benutzt man neben dieser großen W. (Kilogrammkalorie, Cal) noch die kleine W. (Grammkalorie, cal), die der Wärmemenge entspricht, die erforderlich ist, um 1 g Wasser um 1° zu erwärmen. Ein Kilogrammkalorie ist zugleich die Wärmemenge, die dem Verbrauch von 427 Kilogrammetern Arbeit (s. Wärme, S. 377) durch Reibung oder Stoß entspricht. Seitdem festgestellt ist, daß die spezifische Wärme des Wassers bei 0° über 0,5 Proz. größer ist als bei Zimmertemperatur, ist eine genauere Definition der W. erforderlich geworden. Da Wärme mechanischer Arbeit äquivalent ist, so erscheint als die der Natur der Wärme angemessenste Einheit die Arbeitseinheit, also im absoluten Maßsystem das Erg. Man benutzt diese Einheit seit längerer Zeit bei thermodynamischen Berechnungen, wollte man sie aber in der ganzen Wärmelehre durchführen, so würde man zu unbequem großen Zahlen gelangen, z. B. die spezifische Wärme des Wassers bei 15° = 4189. 10) Erg zu setzen haben. Man müßte also ähnlich wie bei den elektrischen Einheiten eine sekundäre oder praktische Einheit einführen, gleich einem passenden Vielfachen des Erg. So ist als sekundäre Einheit 10⁷ Erg vorgeschlagen, d. h. die Arbeitsgröße, die bereits mit dem Namen Joule belegt ist. Diese Einheit hätte den Vorteil, in einfacher Beziehung zu den elektrischen Einheiten zu stehen, indem 1 Ampere in 1 Ohm in 1 Sekunde eine Wärmemenge = 1 Joule erzeugt. Man wird indes die meisten kalorimetrischen Messungen auch in Zukunft wohl mit dem Wasserkalorimeter machen, und zu einer Wasserkalorie steht das Joule in keiner einfachen Beziehung. Aus diesem Grunde hat das Electrical Standards Committee als W. 4,2 Joule (= 1 Rowland) vorgeschlagen, d. h. eine Wärmemenge, die der 10°-Wasserkalorie jedenfalls nahekommt, wobei die genaue Bestimmung der entsprechenden Wassertemperatur der Zukunft vorbehalten bleibt. Warburg kommt zu dem Ergebnis, man solle als theoretische Einheit das Erg beibehalten, als praktische W. die Wärmemenge festsetzen, die 1 g Wasser von 14,5° auf 15,5° nach dem Wasserstoffthermometer erwärmt (15°-Kalorie). Als rationelle Kalorie (K) bezeichnet man auch wohl die Wärmemenge, die erforderlich ist, um 1 g Wasser von 0 auf 100° zu erwärmen. 1 K = 100 cal = 1/10 Cal.