Temperatur und Temperaturskalen

Bedeutung (Warum?)

Die Temperatur ist ein Maß dafür, wie stark sich die Teilchen eines Stoffes bewegen. In der Physik gibt es zwei wichtige Temperaturskalen: die Celsius-Skala in \(°\text{C}\) und die Kelvin-Skala in \(\text{K}\). Der Nullpunkt der Kelvin-Skala ist der absolute Nullpunkt
die tiefstmögliche Temperatur:

\( 0\,°\text{C}=273\,\text{K}\qquad -273\,°\text{C}=0\,\text{K} \)

Nutzen (Wozu?)

Viele Gesetze der Wärmelehre (z. B. die allgemeine Gasgleichung) funktionieren nur mit der Kelvin-Skala. Wer sicher zwischen \(°\text{C}\) und \(\text{K}\) umrechnet, macht hier keine Fehler. Thema u. a. in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 8.

Funktionsweise (Wie?)

Zum Umrechnen addiert man einfach \(273\) (bzw. zieht \(273\) ab):

\( T_{\text{K}}=\vartheta_{°\text{C}}+273\qquad \vartheta_{°\text{C}}=T_{\text{K}}-273 \)

Wichtig: Eine Temperaturdifferenz \(\Delta T\) ist in \(°\text{C}\) und in \(\text{K}\) gleich groß, denn beide Skalen haben gleich große Schritte.

Praxisbeispiel (Wo?)

Zimmertemperatur \(20\,°\text{C}\) in Kelvin und der absolute Nullpunkt:

\( 20\,°\text{C}=20+273=293\,\text{K}\qquad -273\,°\text{C}=0\,\text{K} \)

Erwärmt man Wasser von \(20\,°\text{C}\) auf \(30\,°\text{C}\), ist die Änderung \(\Delta T=10\,°\text{C}=10\,\text{K}\).

Merksatz

Von \(°\text{C}\) nach \(\text{K}\): plus \(273\). Von \(\text{K}\) nach \(°\text{C}\): minus \(273\). Eine Differenz ist in beiden Skalen gleich groß.