Thermodynamik

Thermisches Verhalten der Körper

Aufgabe 1

  1. Charakterisiere die physikalische Größe Temperatur!
  2. Gib Gemeinsamkeiten und Unterschiede der zwei dir bekannten Temperaturskalen an, benenne die wichtigsten Punkte der Skalen!

Lösung Aufgabe 1:

  1. Physikalische Bedeutung:   Die Temperatur gibt an, wie heiß oder wie kalt ein Körper ist.

    2. Formelzeichen:                     J, T

    Einheiten:                             1°C, 1 K

    Messgerät:                            Thermometer

    Definitionsgleichung:           keine

  2. Es gibt verschiedene Temperaturskalen (Celsius-, Kelvin-, Fahrenheit-, Réaumurskale), von denen die Celsiusskale (nach Anders Celsius, 1701-1744) und die Kelvinskale (nach Lord Kelvin, 1824 -1907) im Unterricht genauer erläutert worden sind.

    3. Bei der im täglichen Leben verwendeten Celsiusskale wird die Temperatur J in Grad Celsius (°C) gemessen. Die beiden wichtigsten Punkte auf dieser Skale sind der Nullpunkt (0 °C, Schmelztemperatur des Eises) und der Siedepunkt
    (100 °C, Siedetemperatur des Wassers).
    Diese Punkte nennt man auch Fixpunkte der Celsiusskale. Den Abstand beider Fixpunkte teilt man in hundert gleiche Teile. Ein Teil ist dann ein Grad Celsius.

    Die vor allem in der Wissenschaft verwendete Kelvinskale geht bei ihrem Nullpunkt vom absoluten Nullpunkt der Temperatur* aus. (Dieser Punkt entspricht auf der Celsiusskale einem Wert von -273,15 °C.) Deshalb nennt man eine Temperaturangabe in Kelvin auch absolute Temperatur T. Die Einheit auf dieser Skale heißt Kelvin (K, ohne Grad!).
    Ein Skalenteil auf der Celsiusskale entspricht einem Skalenteil auf der Kelvinskale.

    Temperaturänderungen oder Temperaturdifferenzen werden meist in Kelvin angegeben.

* absoluter Nullpunkt der Temperatur: Tiefste mögliche Temperatur, bei der jede Teilchenbewegung aufhören würde, die Energie des Körpers wäre gleich null. Diesem Punkt kann man praktisch zwar sehr nahe kommen (zur Zeit experimentell bis einige Millionstel Kelvin), ihn aber nie erreichen.

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