Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

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Minos
2.12 Wärmelehre
2.12.1 Temperatur
Grundlagen
Die Temperatur eines Körpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases ist die
mittlere Bewegungsenergie der einzelnen Atome oder Moleküle. Im täglichen
Leben wird die Temperatur in Grad Celsius °C angegeben.
Die Temperatur ist dadurch definiert, dass 0 °C dem Schmelzpunkt und
100 °C dem Siedepunkt von Wasser entsprechen. Diese Übergänge vom
festen zum flüssigen sowie vom flüssigen zum gasförmigen Zustand
werden dabei bei einem Druck von 1013,25 mbar ermittelt. Dieser Druck
wird auch als Normaldruck bezeichnet.
Der Bereich vom Schmelzpunkt zum Siedepunkt wird in einhundert gleich
große Abschnitte unterteilt. Wird die Temperatur in °C angegeben, so
wird dafür das Formelzeichen t verwendet.
Auf der Grundlage der SI-Einheiten wird dagegen das Formelzeichen T
verwendet. Die Einheit der Temperatur ist das Kelvin K. Eine Temperatur
von 0 K ist die niedrigste Temperatur, die überhaupt möglich ist. Die Bewegung
der einzelnen Atome und Moleküle ist in diesem Fall gleich Null.
Eine Temperatur von 0 K entspricht einer Temperatur von –273,15 °C.
Dementsprechend sind auch tiefere Temperaturen auf der Celsius-Skala
nicht möglich.
Die Differenzen von Temperaturen stimmen bei beiden Einheiten überein.
Zwischen dem Schmelzpunkt und dem Siedepunkt von Wasser besteht
also ebenfalls eine Temperaturdifferenz von 100 K. Daraus ergibt
sich für den Schmelzpunkt von Wasser eine Temperatur von 273,15 K
und für den Siedepunkt eine Temperatur von 373,15 K. Die Umrechnung
erfolgt allgemein nach folgender Formel:
T = t + 273,15
wobei T in K eingesetzt wird und t in °C. Wird nur eine geringere Genauigkeit
benötigt, so kann die Umrechnung auch mit dem Wert 273 erfolgen.
Temperaturdifferenzen werden in der Physik in K angegeben, umgangssprachlich
wird dagegen der Begriff Grad verwendet.
Die Verwendung von Temperaturen mit der Einheit Kelvin ist vorallem in
Berechnungen notwendig. Prinzipbedingt gibt es bei der Einheit Kelvin
nur positive Werte. Das Einsetzen von Werten in °C würden bei vielen
Berechnungen falsche Ergebnisse liefern.