Temperatur
Temperatur gibt an, wie warm oder kalt ein Objekt ist. In der Physik wird Temperatur als Maß für die durchschnittliche Bewegungsenergie der Teilchen einer Substanz verstanden. Im Alltag wird die Temperatur in Grad Celsius gemessen, es gibt jedoch auch andere Skalen wie Kelvin und Fahrenheit.
SI-Einheit der Temperatur
Die grundlegende SI-Einheit der Temperatur ist das Kelvin mit dem Symbol \( \large K \).
$$ \large 0\ \text{°C} = 273.15\ \text{K} $$
Die Kelvin-Skala beginnt beim absoluten Nullpunkt, an dem alle molekulare Bewegung aufhört. Die Temperatur 0 K entspricht \( \large -273.15\ \text{°C} \).
Abgeleitete Skalen
In der Praxis werden drei Temperaturskalen hauptsächlich verwendet:
| Skala | Symbol | Beziehung | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Celsius | °C | \( \large T_{C} = T_{K} - 273.15 \) | Im Alltag verwendet |
| Kelvin | K | \( \large T_{K} = T_{C} + 273.15 \) | SI-Einheit (absolute Temperatur) |
| Fahrenheit | °F | \( \large T_{F} = \frac{9}{5}T_{C} + 32 \) | In englischsprachigen Ländern verwendet |
Beispiele
- Wasser gefriert bei \( \large 0\ \text{°C} = 273.15\ \text{K} = 32\ \text{°F} \).
- Wasser siedet bei \( \large 100\ \text{°C} = 373.15\ \text{K} = 212\ \text{°F} \).
- Zimmertemperatur beträgt etwa \( \large 20\ \text{°C} = 293.15\ \text{K} = 68\ \text{°F} \).
Temperaturskalen
Hier sind verschiedene Temperaturskalen und ihre Werte beim Schmelz- und Siedepunkt von Wasser:
| Skala | Schmelzpunkt | Siedepunkt |
|---|---|---|
| Celsius | 0° | 100° |
| Kelvin | 273.15 | 373.15 |
| Fahrenheit | 32° | 212° |
| Rømer | 7.5° | 60° |
| Réaumur | 0° | 80° |
| Rankine | 491.67° | 671.67° |
| Delisle | 150° | 0° |
| Newton | 0° | 33° |
Die historischen Skalen werden heute nicht mehr verwendet, sie zeigen jedoch, wie verschiedene Wissenschaftler versucht haben, Temperatur vor der modernen SI-Definition zu beschreiben.