Bei der Herstellung eines Fußbodens für die passive Sonneneinstrahlung oder bei der Verwendung einer Steinoberfläche zum Warmhalten des Brotes während des Servierens ist es wichtig zu wissen, welche Art von Gestein die Wärme am besten speichert. Die Fähigkeit, Wärme zu speichern, hängt von der spezifischen Wärmekapazität und Dichte des Steins ab. Ein weiterer Faktor bei der Auswahl von Steinen könnte sein, wie schnell der Stein Wärme überträgt, die so genannte Wärmeleitfähigkeit. Setzen Sie die Wärmespeicherkapazität des Steins zusammen mit der Wärmeleitfähigkeit ein, um den Stein zu finden, der die Wärme am besten und am schnellsten absorbiert.
Mosaik Marmorfliesenboden.Die Energiedichte von Stein
Felswand im Freien.Das wichtigste Merkmal eines Steins, der Wärme speichern muss, ist das Maß seiner spezifischen Wärmekapazität. Die spezifische Wärme eines Materials ist die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Kilogramm Material um ein Grad Celsius zu erzeugen.
Das zweitwichtigste Merkmal eines Steins zur Wärmeaufnahme ist seine Dichte. Für zwei Steinmaterialien mit der gleichen spezifischen Wärme ist das dichtere Gestein kleiner und hält die gleiche Wärmeenergie.
Die Energiedichte von Stein ist die spezifische Wärme multipliziert mit ihrer Dichte auf Einheitsbasis. Dies gibt eine Zahl an, die zeigt, wie gut ein Stein Wärme speichern kann, wenn jeder Stein die gleiche Größe hat. Der Stein mit der höchsten Energiedichte hat bei einer bestimmten Dicke oder Größe die größte Wärmeaufnahmefähigkeit.
Welche Steine nehmen am meisten Wärme auf?
Basaltfelsen.Bei herkömmlichen natürlichen Materialien sind die Steine mit der höchsten Energiedichte (von hoch bis niedrig) Gips, Speckstein, Basalt, Marmor, Kalkstein, Sandstein und Granit.
Bei herkömmlichen künstlichen Baustoffen ist der Stein mit der höchsten Energiedichte Feuerziegel, gefolgt von Asphalt, Beton und normalen Ziegeln. Beachten Sie, dass aus Basaltstein hergestellter Beton eine höhere Energiedichte aufweist als aus Kalkstein hergestellter Beton.
Wärmeleitfähigkeit von Stein
Frauenwiederfliesenboden mit Steinfliesen.Jedes Material kann Wärme auf ein kühleres Material übertragen. Die Geschwindigkeit, mit der dies auftritt, wird als Wärmeleitfähigkeit bezeichnet. Materialien mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit übertragen die Wärme leichter. Dies ist einer der Gründe, warum sich ein Marmorboden kühler anfühlt als ein Holzboden, obwohl beide Böden die gleiche Temperatur haben.
Wenn ein Stein eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, überträgt er Wärme am schnellsten an einen kühleren Ort. Dies bedeutet, dass die Wärme schnell abgegeben wird, was für einige Anwendungen möglicherweise nicht wünschenswert ist. Oft werden zwei Steinsorten benötigt, eine, die Wärme gut speichert, und eine, die isoliert.
Welcher Stein nimmt am schnellsten die meiste Wärme auf?
Moderne Küche mit Betonboden.Natursteine mit hoher Energiedichte und hervorragender Wärmeleitfähigkeit sind Speckstein (mit Abstand der Beste) und Marmor. Dies sind vielleicht die besten Steine, um große Wärmemengen schnell aufzunehmen. Einige Granitsorten können gute Wärmeleiter sein, sind jedoch nicht besonders gut zum Speichern von Wärme geeignet.
Obwohl Gips die Wärme gut hält, wirkt er eher wie ein Isolator als wie ein Wärmeleiter. Basalt ist zwar hervorragend zum Halten der Wärme geeignet, überträgt die Wärme jedoch nur langsam.
Bei künstlichen Baustoffen sind die Materialien mit der höchsten Wärmeleitfähigkeit und der guten Wärmedichte Leichtbeton und Feuerziegel. Beachten Sie, dass die besten natürlichen Materialien beim schnellen Erhitzen und anschließenden Speichern der Wärme weitaus besser sind als diese beiden künstlichen Materialien.
