Die Temperatur ist eine physikalische Zustandsgröße
Temperatur wird von uns Menschen und anderen Organismen als Wärme beziehungsweise Kälte empfunden. Hohe Temperaturen werden mit heiß und niedrige als kalt bezeichnet . Die Wärmeempfindung des Menschen wird oft auch als gefühlte Temperatur bezeichnet und unterscheidet sich erheblich von der tatsächlichen Temperatur.
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Die (absolute) Temperatur |
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Die (absolute) Temperatur beschreibt die mittlere kinetische Energie pro Teilchen, wenn Wärme als Bewegung von Teilchen beschrieben wird.
Die Temperatur ist aber eine makroskopische Größe und verliert daher bei Betrachtungen auf Teilchenebene ihren Sinn. Temperatur wird auf dieser Ebene Bewegungsenergie. |
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Maßeinheiten für die Temperatur |
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Die Maßzahlen für die Temperatur werden meistens in der Maßeinheit "Grad" angegeben, wobei verschiedene empirische Temperaturskalen üblich sind, wie Celsius und Kelvin.
Als Ausgangswerte für die Eichung von Skalen verwendet man die Übergangstemperatur chemisch reiner Stoffe von einem Aggregatzustand in einen anderen, z. B. den Siedepunkt des Wassers und den Schmelzpunkt von Eis bei Normaldruck. |
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Messung von Temperaturen |
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Die Temperaturmessung erfolgt mit Hilfe von Thermometern. Bei Messungen mit massebehafteten Sensoren ist der Wärmeleitung zu berücksichtigen: Man muss genügend lange warten, bis eine Temperatur-Angleichung im Rahmen der gewünschten Messgenauigkeit eingetreten ist.
Die Temperatur kann u.a. gemessen werden durch Ausnutzen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von Materialien (u.a. mittels Gas- oder Flüssigkeitsthermometern, Bimetallthermometern) oder auch durch die indirekte, erfahrungsgestützte Messung über temperaturdefinierte Zustandsänderungen von Materialien (Farbumschlag bei einer bestimmten Temperatur). |
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Kelvin und Celsius |
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Die Kelvin-Skala ist im Grunde nichts anderes als die Celsius-Temperaturskala mit verschobenem Nullpunkt. –273,15 °C entspricht 0 K. Damit hat die Kelvin-Skala den Vorteil, dass es keine negativen Temperaturen gibt. Die Abstände innerhalb der Skalen aber sind gleich: Ein Kelvin-Schritt entspricht einem Celsius-Schritt.
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