Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften

Präsentation zum Thema: "Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften"—  Präsentation transkript:

1 Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften
Wärmelehre Wirkung der Temperatur auf physikalische Eigenschaften

2 Inhalt Thermische Ausdehnung Temperatur und elektrische Eigenschaften
Temperatur und Aggregat-Zustände

3 Die Temperatur eines Gases
1 J Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie pro Teilchen

4 Lineare thermische Ausdehnung
Länge bei Temperatur T

5 Die thermische Ausdehnung (linear)
Länge bei Temperatur T Länge bei Temperatur T0 1 K Temperaturdifferenz gegen T0 1 1/K Linearer Ausdehnungskoeffizient Linearer Ausdehnungskoeffizient, z. B. für Eisen

6 Thermische Ausdehnung des Volumens
Volumen bei Temperatur T

7 Die thermische Ausdehnung (Volumen)
Volumen bei Temperatur T Volumen bei Temperatur T0 1 K Temperaturdifferenz gegen T0 1 1/K Volumen-Ausdehnungskoeffizient Wert für Wasser bei 75°C

8 Versuche zur thermischen Ausdehnung
Thermische Ausdehnung von Flüssigkeiten Festkörpern: Bimetall Elektrische Eigenschaften: Heiß- und Kaltleiter

9 Elektrische Eigenschaften: Heiß- und Kaltleiter
Heißleiter: Widerstand fällt mit zunehmender Temperatur. Eigenschaft der Halbleiter, Energiezufuhr durch Wärme hebt die Elektronen ins Leitungsband Kaltleiter: Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur. Eigenschaft der metallischen Leiter, „Gitterbewegung behindert den Elektronenfluss“

10 Temperatur und Aggregatzustände
Aggregatzustände der Materialien sind Temperatur abhängig Bei entsprechend hoher Temperatur geht jedes Material in die Gas Phase über Bei fallender Temperatur folgen Flüssig Fest

11 Zusammenfassung Thermische Ausdehnung: Bei Anstieg der Temperatur dehnen sich die meisten Materialien aus, für Festkörper gilt l (T) = l0 · (1+ α · (T-T0)) [m] Länge bei Temperatur T [K] α [1/K] Koeffizient der thermischen Ausdehnung, eine Materialkonstante, für Eisen z. B. α=1, [1/K] l0 [m] Länge bei Referenz Temperatur T0 [K] Besondere Bauteile: Bi-Metalle Elektrische Leitfähigkeit ist Temperatur abhängig In Metallen nimmt sie ab, die thermische Bewegung stört das Kristall Gitter In Halbleitern nimmt sie zu, weil Energiezufuhr den Elektronen den Sprung ins Leitungsband erleichtert Aggregatzustände der Materialien sind Temperatur abhängig

12 finis