Was ist Wärme (Q) und in welcher Einheit wird sie angegeben?
Die Thermodynamik beschäftigt sich mit Umwandlung von Wärme in andere Energieformen und umgekehrt.
Wärme Q ist eine Energieform
Wärme ist eine Energieform, die aufgrund eines Temperaturunterschieds zwischen Körpern übertragen wird.
Wenn ein Körper Wärme aufnimmt oder abgibt, verändert sich die Temperatur – und somit die kinetische Energie seiner Teilchen
SI-Einheit: Joule [J]
•Historisch und bei Lebensmitteln: Kalorie [cal] (1 cal ≈ 4,186 J)
Was wird zu Temperaturenmessung benötigt?
Zur Temperaturmessung werden verschiedene Arten von Thermometern verwendet, deren Skalen sich international unterscheiden.
Im Alltag üblich sind die Grad-Celsius-Skala [°C] und die Grad-Fahrenheit-Skala [°F]
In Wissenschaft und Technik wird vorwiegend die Kelvin-Skala [K herangezogen
Was beschreibt die Temperatur physikalisch betrachtet
Materie besteht aus Atomen, Molekülen oder Ionen. Diese Teilchen bewegen sich ständig, auch ohne äußeren Einfluss. Diese unregelmäßige Eigenbewegung nennt man Brown’sche Bewegung.
Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie dieser Teilchen: Je höher die Temperatur, desto stärker bewegen sie sich.
(Atome (z.B. in Edelgasen), Moleküle (z.B. in Wasser) oder lonen (z.B. in Salzkristallen))
Da Temperatur nur den Zustand eines Körpers beschreibt, ist sie eine Zustandsgröße und nicht übertragbar
Welche Eigenschaften hat die Grad-Celsius-Skala
Verwendet zwei Fixpunkte: 0 °C (Gefrierpunkt) und 100 °C (Siedepunkt) von Wasser bei Normaldruck (1013,25 hPa od 760 mmHg).
•Der Bereich dazwischen ist in 100 gleiche Teile (Grad) unterteilt
•Im Alltag gebräuchlich
In welchem Zusammenhang stehen Temperatur und Wärme?
Wärmeübertragung führt zu einer Änderung der Temperatur eines Körpers. Dabei verändert sich die mittlere kinetische Energie der Teilchen.
Temperatur misst den aktuellen Zustand, während Wärme eine übertragene Energie ist
Was ist die mittlere kinetische Energie?
Die mittlere kinetische Energie ist die durchschnittliche Bewegungsenergie der Teilchen eines Stoffes.
Je höher die Temperatur, desto höher die mittlere kinetische Energie der Teilchen
Welche Eigenschaften hat die Kelvin-Skala?
Ist eine absolute Temperaturskala und Kelvin ist eine SI-Einheit
Nullpunkt der Kelvin-Skala liegt am absoluten Nullpunkt bei ca. -273°C
Daher keine negativen Werte für die Einheit Kelvin
Die Differenz zwischen 1K und 1°C ist stets gleich groß, woraus folgt:
0°C = 273 K → 0K = -273 °C
Warum kann die Temperatur nicht „übertragen“ werden, aber Wärme schon?
Die Temperatur ist eine Zustandsgröße und beschreibt nur den aktuellen Zustand eines Körpers.
Wärme hingegen ist eine Prozessgröße – sie kann durch Temperaturunterschiede zwischen Körpern übertragen werden
Was ist der abs. Nullpunkt ?
Null Kelvin
Keine Teilchenbewegung
Nicht erreichbar
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