Physik
Von: Κаrаnа, 31.12.2011 11:57 Uhr
Hi

Ich frage mich gerade, wie diese drei Begriffe im Titel zusammenhängen.

Folgender Hintergrund: wenn die relative Luftfeuchte im Winter draußen z.B. bei 90% liegt, und ich wärme diese Luft auf, wenn ich nach dem Lüften heize, auf 20°C, dann sinkt natürlich die relative Luftfeuchtigkeit.

Wie sieht es aber mit dem Heizen aus? Ist es energetisch günstiger, eher (relativ) feuchtere Luft zu Heizen oder eher trockene? Welche der beiden hat eine geringere Wärmekapazität?

Auf der einen Seite ist es natürlich mit weniger Energieaufwand verbunden, einen Stoff mit einer geringen spezifischen Wärmekapazität zu erhitzen, aber auf der anderen Seite kühlt er auch schneller wieder ab. Würde ich in einem Aquarium leben *g* dann würd es ewig dauern, bis es warm ist, aber es wäre dann lange warm, ohne weiteres Heizen.

Wo ist der "Mittelweg" bei der Luft in meinem Raum (rein theoretisch), wenn ich ideal Heizen wollte?

Danke und Grüße

Karana



  1. Antwort von Μісһаеl Βаuеr (abgemeldet) 0
    Re: Wärmekapazität, Luftfeuchte, Temperatur
    Hallo!

    Solange Du Dich genügend weit vom Taupunkt entfernt befindest (das ist - wie Du sicher weißt - die Temperatur, bei der die relativie Luftfeuchte bei gleicher absoluten Luftfeuchte 100% betrüge) hängt die Wärmekapazität der Luft in guter Näherung gar nicht von der Luftfeuchte ab.

    Begründung: Die Wärmekapazität eines idealen Gases ist direkt proportional zu der Teilchenanzahl. Die Teilchenanzahldichte hängt jedoch nur von den Zustandsgrößen, jedoch nicht von der Gasart ab. In anderen Worten: Ein Kubikmeter Luft enthält bei gegebenem Druck und gegebener Temperatur die gleiche Anzahl Teilchen wie ein Kubikmeter Wasserdampf unter denselben Bedingungen. Also haben auch beide die gleiche Wärmekapazität. (Beachte: Die spezifische Wärmekapazität ist sehr wohl unterschiedlich, weil Wasserdampf eine geringere Dichte hat als Luft).

    Wenn Du Dich aber in der Nähe des Taupunktes bewegst, wird es jedoch erheblich komplizierter: Bei der Kondensation des Wasserdampfes ändert sich nicht nur die Zusammensetzung des Gases, sondern es wird auch noch Kondensationswärme frei. Da steige ich dann aus ...

    Michael
    3 Kommentare
    • Re^2: Wärmekapazität, Luftfeuchte, Temperatur
      Hi

      Danke für deine Antwort. Also kann man zusammengefasst sagen es ist egal, ob ich nun feuchte oder trockene Luft aufheize?

      Grüße

      Karana
    • Re^2: Wärmekapazität, Luftfeuchte, Temperatur
      Hallo Michael, Begründung: Die Wärmekapazität eines idealen Gases ist direkt
      proportional zu der Teilchenanzahl. Die Teilchenanzahldichte
      hängt jedoch nur von den Zustandsgrößen, jedoch nicht von der
      Gasart ab.
      als überzeugter Besserwisser will ich doch ergänzen, dass die Luftmoleküle als Zweiatomer neben den 3 Translationsfreiheitsgeraden noch 3 Rotationsfreiheitsgerade haben. Die Wärmekapazität sollte also mindest doppelt so hoch sein wie bei Atomen. Ob auch Schwingungsfreiheitsgerade bei Raumtemparatur eine ernstzunehmende Rolle spielen, weiß ich ohne Nachschlagen nicht so recht.
      Allerdings solle Wasser sich ähnlich wie Stick- oder Sauerstoff verhalten, mal davon abgesehen, dass der Wasseranteil bei lediglich 1-2% liegt.

      Auch frage ich mich (bzw. die Fragestellerin), wo denn die Wahlfreiheit liegt. Wer nicht gerade neben einem Tropenhaus wohnt, muss sich schon mit der Außenluft begnügen.
      Von daher würde ich mir über die Energie keine Sorgen machen, sondern evtll. einen Luftbefeuchter zum Wohl der Haut und der Schleimhäute anbringen.
      Daneben hat die Luftfeuchtigkeit auch einen Einfluss auf's Wohlbefinden, vielleicht reicht bei feuchter Luft ein Grad weniger. Müsstest du aber nachforschen.

      Gruß, Zoelomat
    • von Μісһаеl Βаuеr (abgemeldet) 0
      Re^3: Wärmekapazität, Luftfeuchte, Temperatur
      Hallo! als überzeugter Besserwisser will ich doch ergänzen, dass die
      Luftmoleküle als Zweiatomer neben den 3
      Translationsfreiheitsgeraden noch 3 Rotationsfreiheitsgerade
      haben.
      Als überzeugter und professioneller Imm-noch-besserwisser muss ich Dir aber leider sagen, dass Luft nur 2 Rotationsfreiheitsgrade hat. Einer davon ist bei Raumtemperatur eingefroren. Die Wärmekapazität sollte also mindest doppelt so hoch
      sein wie bei Atomen. Ob auch Schwingungsfreiheitsgerade bei
      Raumtemparatur eine ernstzunehmende Rolle spielen, weiß ich
      ohne Nachschlagen nicht so recht.
      Tun sie nicht. Allerdings solle Wasser sich ähnlich wie Stick- oder
      Sauerstoff verhalten, mal davon abgesehen, dass der
      Wasseranteil bei lediglich 1-2% liegt.
      Nein. H2O hat als gewinkeltes Molekül tatsächlich 3 Rotationsfreiheitsgrade. Also ist das, was ich zuvor gesagt habe falsch: Wasserdampf hat eine Wärmekapazität, die um 1/5 höher ist als die von Luft. Wegen des geringen absoluten Wasseranteils wird das aber kaum ins Gewicht fallen.

      Michael