Wärme

Physikalische Größe
Name	Wärme
Formelzeichen	${\displaystyle Q}$
Größen- und Einheitensystem Einheit Dimension SI J = kg·m2·s−2 L2·M·T−2 cgs erg L2·M·T−2

Die physikalische Größe Wärme erfasst einen Teil der Energie, die bei einem Vorgang von einem thermodynamischen System aufgenommen oder abgegeben wird. Der andere Teil der bei diesem Vorgang übergebenen Energie ist die physikalische Arbeit. Die Summe aus Wärme und Arbeit gibt nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik an, wie sich die innere Energie des Systems bei dem Vorgang ändert. Dabei ist die Arbeit als derjenige Anteil der übergebenen Energie definiert, der mit einer Änderung von äußeren Parametern verbunden ist, z. B. mit der Verkleinerung des Volumens beim Zusammendrücken eines Gases. Der übrige Anteil ist die Wärme.

Die Übertragung von Wärme lässt die äußeren Parameter unverändert und verändert stattdessen die Entropie des Systems, wodurch sich beispielsweise dessen innere Ordnung verändert, z. B. wird beim Schmelzen eines Eiswürfels die innere Ordnung verringert. Wärme ist auch die einzige Form der Energie, die zwischen zwei Systemen während eines Vorgangs allein aufgrund ihrer unterschiedlichen Temperaturen übertragen wird. Dabei wird Wärme stets vom System der höheren zum System der tieferen Temperatur übertragen.

Wärmetransport kann durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung oder Konvektion erfolgen. Wärme wird – wie alle Energien – im internationalen System in der Maßeinheit Joule angegeben und üblicherweise mit dem Formelzeichen ${\displaystyle Q}$ bezeichnet.

Wärme ist jedoch keine Menge, die in einem System vorhanden wäre. Physikalisch gibt es keine bestehende Wärmemenge in einem System. Wärmetransport während eines Vorgangs verändert andere physikalische Größen, die Zustandsgrößen sind und bei denen ein Begriff einer bestehenden Menge sinnvoll sein kann, wie zum Beispiel Energie oder Enthalpie. Vor allem Enthalpie wird auch oft als „Wärmeinhalt“ bezeichnet.

1. ↑ Mark W. Zemansky, Richard H. Dittman: Heat and Thermodynamics. MCGrawHill, 1981, ISBN 0-07-072808-9.  Kap. 4.1 und 4.4.