Welche Steine ​​absorbieren Wärme am besten?

Wenn Sie einen Boden für die passive Sonneneinstrahlung bauen oder eine Steinoberfläche verwenden, um das Brot während des Servierens warm zu halten, ist es wichtig zu wissen, welche Art von Stein 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 des Steins könnte sein, wie schnell der Stein Wärme überträgt, was als Wärmeleitfähigkeit bezeichnet wird. Stellen Sie die Fähigkeit des Steins, Wärme zu speichern, zusammen mit der Wärmeleitfähigkeit zusammen, um den Stein zu finden, der die Wärme am besten und am schnellsten absorbiert.

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 anzuheben.

Das zweitwichtigste Merkmal eines Steins, der zur Absorption von Wärme verwendet wird, ist seine Dichte. Bei zwei Steinmaterialien mit derselben spezifischen Wärme ist das dichtere Gestein kleiner und enthält dieselbe 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 Fähigkeit, Wärme zu absorbieren.

Bei üblichen natürlichen Materialien sind die Steine ​​mit der höchsten Energiedichte (von hoch nach niedrig) Gips, Speckstein, Basalt, Marmor, Kalkstein, Sandstein und Granit.

Bei herkömmlichen künstlichen Materialien, die im Bauwesen verwendet werden, ist der Stein mit der höchsten Energiedichte Feuerziegel, gefolgt von Asphalt, Beton und normalem Ziegel. Beachten Sie, dass Beton aus Basaltstein eine höhere Energiedichte haben würde als Beton aus Kalkstein.

Jedes Material hat die Fähigkeit, Wärme auf ein kühleres Material zu übertragen. Die Geschwindigkeit, mit der dies auftritt, wird als Wärmeleitfähigkeit bezeichnet. Materialien mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit übertragen Wärme leichter. Dies ist ein Grund, warum sich ein Marmorboden für nackte Füße kühler anfühlt als ein Holzboden, obwohl die beiden Böden die gleiche Temperatur haben.

Wenn ein Stein eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, überträgt er die Wärme am schnellsten an einen kühleren Ort. Dies bedeutet, dass die Wärme schnell abgegeben wird, so dass dies für einige Anwendungen möglicherweise kein wünschenswertes Merkmal ist. Oft werden zwei Steinsorten benötigt, eine, die Wärme gut speichert, und eine, die isoliert.

Natursteine ​​mit hoher Energiedichte und ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit sind Speckstein (bei weitem der beste) und Marmor. Dies sind vielleicht die besten Steine, um große Wärmemengen schnell aufzunehmen. Einige Arten von Granit können gute Wärmeleiter sein, können jedoch keine Wärme speichern.

Obwohl Gips die Wärme gut hält, wirkt es eher wie ein Isolator als wie ein Wärmeleiter. Obwohl Basalt Wärme hervorragend hält, überträgt er Wärme langsam.

Bei künstlichen Baumaterialien sind Leichtbeton und Feuerziegel die Materialien mit der höchsten Wärmeleitfähigkeit und der guten Wärmedichte. Beachten Sie, dass die besten natürlichen Materialien beim schnellen Erhitzen und anschließenden Speichern der Wärme weitaus besser sind als diese beiden künstlichen Materialien.