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Temperatur


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Dieser Artikel behandelt den physikalischen Begriff Temperatur. weitere Bedeutungen siehe Temperatur (Begriffsklärung) .
Die Temperatur ist eine physikalische Eigenschaft eines Systems der die allgemeinen Begriffe und "kalt" zugeordnet werden. Ein Körper mit höheren Temperatur wird als wärmer bezeichnet. Allgemein ist die Temperatur die Eigenschaft die den von Energie in Form von Wärme zwischen zwei Systemen regelt. Haben zwei unterschiedliche Temperaturen wird Energie vom wärmeren Körper kälteren solange übertragen bis Temperaturgleichheit herrscht. Es drei Möglichkeiten dieser Wärmeübertragung : Wärmeleitung Konvektion und Strahlung .

Die formalen Eigenschaften der Temperatur werden der Thermodynamik behandelt: Dort ist die Temperatur als Maß für den durchschnittlichen ungerichteten (zufälligen) Bewegungsenergieanteil kinetische Energie ) einer Ansammlung von Teilchen oder Objekten festgelegt. In üblicher Verwendung sind die Luftmoleküle bzw. die Moleküle oder Atome eines Gases einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers . Zwei unterschiedliche Gase haben dann die Temperatur wenn das Produkt aus Molekulargewicht des Gases und dem Quadrat der mittleren ungerichteten gleich groß ist. Die Temperatur (z. B. Kelvin ) ist diesem Produkt proportional. Haben zwei unterschiedliche Temperaturen wird Energie vom wärmeren Körper den kälteren solange übertragen bis Temperaturgleichheit herrscht.

Bei Temperaturmessungen mit massebehafteten Sensoren ist Wärmeleitung besonders Rechnung zu tragen: Es muss lange gewartet werden bis diese Temperaturangleichung im der gewünschten Messgenauigkeit eingetreten ist. Die Messgenauigkeit bei den meisten Messmethoden durch die Brownsche Molekularbewegung begrenzt.

Temperatur wird nach SI-Einheitensystem in Grad Celsius (°C) (empirische Temperatur) oder Kelvin (K) (thermodynamische Temperatur) mit Hilfe von Thermometern gemessen. Diese Skalen sind nur um den konstanten Wert 15 verschoben wobei die Celsius-Skala den Nullpunkt Gefrierpunkt von Wasser hat und die Kelvinskala absoluten Temperaturnullpunkt.

Alle Formeln zur Temperatur-Umrechnung
Umrechnung von nach Formel
Celsius Fahrenheit "°F = °C × 1 8 +
Celsius Kelvin K = °C + 273 5
Celsius Rankine °Ra = °C × 1 8 + + 459 67
Celsius Réaumur °R = °C × 0 8
Kelvin Celsius °C = K - 273 15
Kelvin Fahrenheit °F = K × 1 8 - 67
Kelvin Rankine °Ra = K × 1 8
Kelvin Réaumur °R = (K - 273 15) × 8
Fahrenheit Celsius °C = (°F - 32) / 1
Fahrenheit Kelvin K = (°F + 459 67) / 8
Fahrenheit Rankine °Ra = °F + 459 67
Fahrenheit Réaumur °R = (°F - 32) / 2
Rankine Celsius °C = (°Ra - 32 - 459 / 1.8
Rankine Fahrenheit °F = °Ra - 459 67
Rankine Kelvin K = °Ra / 1 8
Rankine Réaumur °R = (°Ra - 32 - 459 / 2 25
Réaumur Celsius °C = °R × 1 25
Réaumur Fahrenheit °F = °R × 2 25 +
Réaumur Kelvin K = °R × 1 25 + 15
Réaumur Rankine °Ra = °R × 2 25 + + 459 67

In den USA ist die Einheit Grad Fahrenheit (°F) immer noch gebräuchlich. Die absolute auf Fahrenheit-Basis wird mit Grad Rankine (°Rank) bezeichnet. Die Rankine-Skala hat den beim absoluten Temperaturnullpunkt und die Skalenabstände der

Eine veraltete Temperaturskala ist die Réaumur-Skala oder auch Grad Reaumur .

Es entsprechen sich die folgenden Fixpunkte:

0 °C = 273 15 K = 32 °F = 491 69 = 0 °Reaumur

100 °C = 373 15 K = °F = 671 69 °Rankine = 80

In der Physik wird für die das Formelzeichen <math>T</math> benutzt wenn es sich um Kelvin-Angabe handelt ansonsten das Formelzeichen <math>\vartheta</math> für Zum Beispiel bei der Schallgeschwindigkeit in Luft:

<math>
c_{\mathrm{Luft}} = (331{ }5 + 0{ \ \cdot \vartheta) \ \mathrm{m/s} </math>

Für die Temperatur <math>T</math> in Kelvin <math>T</math> = (273 15 + {<math>\vartheta</math>}) K. ist {<math>\vartheta</math>} der Zahlenwert der Temperatur <math>\vartheta</math> der Einheit °C.

Der Umrechnungsfaktor zwischen kinetischer Energie und ist etwa 11.300 Kelvin pro Elektronenvolt ; bei Raumtemperatur (300 Kelvin) gibt das 0273 eV. Die durchschnittliche Energie ist unabhängig der Teilchenmasse (die schweren Teilchen sind langsamer stelle sich den Stoß vor).

Diese Energie ist nur ein Durchschnitt. Verteilung der Geschwindigkeiten bei einem Gas im wird durch die Boltzmannverteilung angegeben (siehe kinetische Gastheorie ).

Siehe auch: Luft .

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