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Die Wärmekapazität
Einstieg
Ein Fitnessinfluencer bewirbt in seinen Videos, dass das Trinken von drei Litern kaltem Wasser (12°C) bereits einen nennenswerten Beitrag zum Kalorienverbrauch leistet.
Die Durchschnittskörpertemperatur eines Menschen beträgt etwa 36-37°C und ist auch immer davon abhängig, wo genau gemessen wird. Der Einfachheit halber nehmen wir einen Wert von 36,5°C an. Auf diesen Wert wird das Wasser durch den Körper erwärmt, bevor es ihn wieder verlässt.
Welche Energiemenge in Form von Wärmeenergie ist dazu notwendig?
Ansatz
Gegeben:
- Wärmekapazität von Wasser bei 20°C/1013hPa c: 4,1819KJ/Kg*K
- Temperaturdifferenz ΔT: 36,5°C-12°C = 24,5°C - entspricht einer Differenz von 24,5K
- Masse m des Wassers: 3kg
- Umrechnung von KJ in kcal: 1kcal entspricht 4,186KJ
Allgemein gilt:
Einsetzen:
Q = 4,1819KJ/(kg*K) * 3kg * 24,5K ≈ 307,4KJ ≈ 73,4kcal
Ergebnis
Bei Erwärmen von 1L Wasser (12°C) um 24,5K wird etwa eine Energiemenge von 307,4KJ oder 73,4kcal verbraucht (100g Schokolade haben etwa 540kcal).