Was beschreibt die Temperatur physikalisch betrachtet
Answer
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
Card 2
Question
Was wird zu Temperaturenmessung benötigt?
Answer
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
Card 3
Question
Welche Eigenschaften hat die Grad-Celsius-Skala
Answer
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
Card 4
Question
Welche Eigenschaften hat die Kelvin-Skala?
Answer
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
Card 5
Question
Was ist der abs. Nullpunkt ?
Answer
Null Kelvin
Keine Teilchenbewegung
Nicht erreichbar
Card 6
Question
Was ist Wärme (Q) und in welcher Einheit wird sie angegeben?
Answer
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)
Card 7
Question
In welchem Zusammenhang stehen Temperatur und Wärme?
Answer
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
Card 8
Question
Warum kann die Temperatur nicht „übertragen“ werden, aber Wärme schon?
Answer
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
Card 9
Question
Was ist die mittlere kinetische Energie?
Answer
Die mittlere kinetische Energie ist die durchschnittliche Bewegungsenergie der Teilchen eines Stoffes.
Je höher die Temperatur, desto höher die mittlere kinetische Energie der Teilchen
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