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Physik - Temperatur

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Physik

Temperatur

Mithilfe unseres Tastsinns ist es möglich festzustellen, ob ein Körper wärmer oder kälter als ein anderer Körper ist. Dabei handelt es sich jedoch um eine subjektive Empfindung. Diese subjektive Empfindung wird mithilfe der Temperaturmessung durch eine objektive Messung ersetzt. Die Temperatur ist also eine meßbare physikalische Größe.

Die Temperatur ist ein Maß für die kinetische Energie von Teilchen in Gasen, Flüssigkeiten oder Festkörpern. Je größer die Temperatur ist, desto schneller bewegen sich die Teilchen im Durchschnitt. Die Temperatur kann nicht aus anderen Größen abgeleitet werden. Das bedeutet, dass die Temperatur bei Zunahme (bzw. Abnahme) der Stoffmenge bzw. Masse ihren Wert beibehält.

Beispiel

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Wir betrachten eine Teekanne, die mit 250 ml (Masse) Tee mit der Temperatur von 50°C gefüllt ist.

Teekanne
Teekanne

Wenn wir nun weitere 250ml Tee mit der Temperatur von 50 °C hinzufügen, dann verdoppelt sich zwar die Masse (250ml + 250ml), die Temperatur hingegen verdopplet sich nicht, sondern bleibt konstant bei 50°C.

Merke

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Die Temperatur stellt eine sogenannte intensive Zustandsgröße dar. Intensive Zustandsgrößen ändern sich mit der Größe des Systems nicht.

Die Temperatur ändert sich also nicht mit der Größe (Masse oder Stoffmenge) des Systems. Die Temperatur eines System ändert sich dann, wenn zwei Systeme unterschiedlicher Temperatur miteinander in Verbindung gebracht werden.

Werden zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Temperaturen zusammengefügt, dann fließt die Wärme von der Flüssigkeit mit der höheren Temperatur zu derjenigen mit niedriger Temperatur. Dies geschieht so lange, bis sich die Temperaturen einander angeglichen haben. Die resultierende Gleichgewichtstemperatur liegt dann zwischen den beiden Ausgangstemperaturen. Besitzen zwei Systeme dieselbe Temperatur, so befindet sich das System im thermischen Gleichgewicht.

Merke

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Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Befindet sich ein System A mit einem System B im thermischen Gleichgewicht und befindet sich das System B mit einem System C im thermischen Gleichgewicht, so befindet sich auch das System A mit dem System C im thermischen Gleichgewicht.