Temperaturmessung

Hallo Konrad. Brrr. Ist das kalt hier. Frierst du auch so? Hallo Tom. Nee. Ich komme gerade draußen aus dem Schnee und finde, dass es hier drin angenehm warm ist.

Aber das kann doch nicht sein. Ist es jetzt kalt oder warm hier drin? Das kann man so nicht sagen, denn wir können Temperaturen nicht objektiv messen. Man kann leider nicht so einfach sagen „Wenn ich anfange zu frieren, dann sind es 10°C.“

Stimmt ja. Das kann man doch auch mit verschiedenen Wasserschalen zeigen. Man taucht eine Hand erst in kaltes Wasser und die andere in heißes. Hält man anschließend beide Hände ins normale Wasser, so fühlt sich die Hand, die vorher im kalten Wasser war, warm an und die Hand aus dem heißen Wasser eher kühl. kalt normal heiß

Und wie können wir eine Temperatur objektiv messen? Um die Temperatur eines Gegenstandes objektiv messen zu können braucht man in der Physik entsprechende Messgeräte. Und diese heißen ... Ach klar. Diese heißen Thermometer.

Flüssigkeiten dehnen sich beim Erhitzen aus. Prima so ein Thermometer, aber wie funktioniert das denn? Ganz einfach. Man nutzt bei einem Flüssigkeitsthermometer das folgenden physikalischen Prinzip: Flüssigkeiten dehnen sich beim Erhitzen aus.

Das heißt ich brauche schon mal eine Flüssigkeit für mein Thermometer – und was noch? Man braucht ein Thermometergefäß (z.B. aus Glas) mit einem dünnen Steigrohr. Natürlich brauchen wir eine Thermometerflüssigkeit (z.B. Alkohol oder Quecksilber) und eine Skala.

Ich könnte aber auch Wasser als Flüssigkeit nehmen, oder? Eher nicht. Zum einen könntest du das Thermometer nicht für Temperaturen unter 0°C nutzen, da das Wasser dann gefriert. Zum anderen dehnt sich Wasser beim Erwärmen nicht gleichmäßig aus. Das ist dann schlecht für die Skala.

Wenn wir schon bei der Skala sind: Ich mache also einfach ein paar Striche an das Glasröhrchen und weiß wie warm es ist? Naja. Natürlich kann sich jeder seine Striche machen. Aber wenn du die Temperaturen mit Messungen von anderen Personen vergleichen willst, sollte man sich auf eine Skala einigen. Am besten nimmst du die Celsius-Skala. Dann musst du dein Thermometer nur noch eichen.

Das weiß ich wieder wie es geht Das weiß ich wieder wie es geht. Ich brauche zwei Fix-Punkte, um eine Skala zu erstellen. Und zwar... ... einmal den Schmelzpunkt von Wasser, auch Eispunkt genannt. An diesem Punkt hat Herr Celsius eine 0°C an die Skala geschrieben. Und dann den Siedepunkt von Wasser. Da hat er dann 100°C an die Skala geschrieben. Anschließend hat er den Bereich dazwischen in 100 gleiche Teile aufgeteilt und die Skala mit den selben Grad-Abschnitten nach oben und unten erweitert.

Celsius war nicht der einzige, der sich zwei Fixpunkte ausgesucht und eine Skala festgelegt hat. Aber der Vorteil seiner Fixpunkte war, ... ... das man seine Fixpunkte überall auf der Welt nachvollziehen konnte. Er hätte ja auch die Temperatur in seinen Socken als einen Fixpunkt und die Temperatur in seinem Keller als zweiten Fixpunkt wählen können.

Ich kenne noch eine Temperaturskala, die in Amerika genutzt wird. Genau. Das ist die Fahrenheit-Skala. Man kann diese aber auch wieder in Celsius umrechnen: TCelsius = (TFahrenheit – 32°) : 1,8

Und dann gibt es noch eine wichtige Temperatur-Skala, die in der Physik benutzt wird... ... und zwar die Kelvin-Skala. Die Skalenabstände sind übrigens die gleichen wie bei Celsius. Celsius (°C) Kelvin (K) 100 °C = 0 °C = -273,15 °C = 373,15 K 273,15 K 0 K

Die –273,15°C kommen mir bekannt vor. Das ist der absolute Nullpunkt. Kälter geht es nicht. Und diesen Punkt hat Kelvin als ersten Fixpunkt gewählt. Das heißt es gibt nichts kälteres als 0 K.

Ich kenne aber noch ein paar weitere spannende Temperaturen Ich kenne aber noch ein paar weitere spannende Temperaturen. Zum Beispiel ... Tiefste Temperatur in der Arktis: - 94 °C Körpertemperatur Mensch: 37 °C Höchste Temperatur in Wüsten: 59 °C Glühlampendraht: 2000 °C Sonnenoberfläche: 6000 °C Sonneninneres: 100.000.000 °C