Warmtecapaciteit
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Warmtecapaciteit is het vermogen van een materiaal of constructie om warmte op te slaan.
Omschrijving
De warmtecapaciteit geeft aan hoeveel warmte-energie nodig is om de temperatuur van een object of een bepaalde hoeveelheid materiaal met 1 graad Celsius of Kelvin te laten stijgen. Dit is een belangrijke eigenschap van bouwmaterialen omdat het direct invloed heeft op het thermische gedrag van een gebouw. Materialen met een hoge warmtecapaciteit, zoals beton, baksteen en natuursteen, kunnen veel warmte opnemen en geleidelijk weer afgeven. Dit effect wordt ook wel thermische massa of warmteaccumulatie genoemd.
Soortelijke warmtecapaciteit
Naast de warmtecapaciteit van een object (uitgedrukt in J/K), wordt in de bouwkunde vaak de soortelijke warmtecapaciteit (c) gebruikt. Dit is een materiaaleigenschap die aangeeft hoeveel energie nodig is om 1 kilogram van een specifiek materiaal 1 graad in temperatuur te laten stijgen. De eenheid hiervan is Joule per kilogram per Kelvin (J/kg·K). Voorbeelden van soortelijke warmtecapaciteit voor verschillende materialen zijn water (ca. 4187 J/kg·K), beton (840-920 J/kg·K), staal (500 J/kg·K), en hout (1880 J/kg·K). De volumieke warmtecapaciteit (ρ × c), uitgedrukt in J/m³K, is de warmtecapaciteit per volume-eenheid en wordt verkregen door de soortelijke warmte te vermenigvuldigen met de dichtheid (ρ) van het materiaal.
Warmteaccumulatie en thermische massa
Warmtecapaciteit is nauw verbonden met het concept van warmteaccumulatie of thermische massa. Dit beschrijft het vermogen van bouwconstructies om warmte op te nemen, vast te houden en later weer af te geven. Materialen met een hoge warmtecapaciteit en voldoende massa dragen bij aan een stabieler binnenklimaat door temperatuurschommelingen te bufferen. Dit kan leiden tot lagere energiekosten voor verwarming en koeling. De effectiviteit van warmteaccumulatie hangt niet alleen af van de warmtecapaciteit van de materialen, maar ook van de dikte van de constructie en de mate waarin de massa warmte kan uitwisselen met de omgeving. Actieve systemen zoals betonkernactivering maken gebruik van de thermische massa van beton door leidingen met water te integreren om zo efficiënt te verwarmen en koelen.
Vergelijkbare termen
Thermische massa
Gebruikte bronnen: