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Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Wärmekapazität

Ein thermodynamisches Systems kann sowohl bei konstantem Volumen (Gas in geschlossenem Gefäß = isochore Zustandsänderung) als auch bei konstantem Druck (offener Topf mit Wasser = isobare Zustandsänderung) erwärmt werden. Die Wärmekapazität ist definiert als Quotient von Wärmemenge d Q und Temperaturerhöhung d T :

C = d Q d T

Isochore Erwärmung

Es wird nur Energie in Form von Wärme zur Temperaturerhöhung zugeführt. Da das Volumen V konstant bleibt, gibt es auch keine Volumenausdehnung. Das System muss auch keine Volumenarbeit leisten. Die Wärmekapazität C V ist:

C V = ( d Q d T ) V

Isobare Erwärmung

Das System nimmt Wärme bei konstantem Druck p auf und muss zur Vergrößerung des Volumens Volumenarbeit leisten. Die Wärmekapazität C p ist:

C p = ( d Q d T ) p > C V
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