Was ist Temperatur?
Temperatur misst die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen in einem Stoff. Je heißer der Stoff, desto schneller bewegen sich seine Teilchen.
- Gemessen mit einem Thermometer
- Gebräuchliche Einheiten: Celsius (°C) und Kelvin (K)
Die Celsius-Skala
Die Celsius-Skala basiert auf den Eigenschaften von Wasser:
| Punkt | Temperatur (°C) |
|---|---|
| Wasser gefriert | 0 °C |
| Wasser siedet | 100 °C |
| Körpertemperatur | ~37 °C |
| Raumtemperatur | ~20 °C |
Die Kelvin-Skala
Die Kelvin-Skala beginnt beim absoluten Nullpunkt – der kältesten möglichen Temperatur, bei der die Teilchenbewegung praktisch aufhört.
- Absoluter Nullpunkt: 0 K = −273 °C
- Keine negativen Temperaturen in Kelvin
- Jede Änderung um 1 K = jede Änderung um 1 °C (gleiche Schrittgröße)
Umrechnung zwischen Celsius und Kelvin
Celsius ↔ Kelvin Umrechnung
273 addieren, um Celsius in Kelvin umzurechnen. 273 subtrahieren, um Kelvin in Celsius umzurechnen.
Temperaturumrechnung
Rechne 27 °C in Kelvin um.
Rechne 400 K in Celsius um.
Gasgesetze (wie das Boylesche Gesetz) verwenden bei Berechnungen immer Kelvin-Temperaturen, nicht Celsius.
Praxisbezug: Arzt misst Fieber
Die normale Körpertemperatur beträgt 37 °C = 310 K. Ein Patient mit 39,5 °C hat erhebliches Fieber. In Kelvin: K = 39,5 + 273 = 312,5 K. Obwohl der Kelvin-Unterschied klein erscheint, ist selbst ein Anstieg von 2–3 °C über die normale Körpertemperatur medizinisch bedenklich.
Praxisbezug: Gefrierschrank und Lebensmittelsicherheit
Ein Haushaltsgefriergerät ist auf −18 °C eingestellt. In Kelvin: K = −18 + 273 = 255 K. Bei dieser Temperatur stoppt das Bakterienwachstum praktisch, wodurch Lebensmittel sicher bleiben. Die Kelvin-Skala macht deutlich, dass −18 °C noch weit über dem absoluten Nullpunkt (0 K) liegt — Teilchen bewegen sich also noch, nur sehr langsam.
Praxisbezug: Backen nach einem amerikanischen Rezept
Amerikanische Rezepte geben Ofentemperaturen oft in Fahrenheit (°F) an. Ein Rezept mit 350 °F entspricht etwa 177 °C. Wissenschaftler arbeiten immer in Celsius oder Kelvin — 177 °C in Kelvin umgerechnet ergibt 450 K, was in Berechnungen zu Wärmeenergie und Gasgesetzen verwendet wird.
Übungsaufgaben
Rechne 100 °C in Kelvin um.
Antwort anzeigen
Rechne 0 K in Celsius um. Was bedeutet diese Temperatur?
Antwort anzeigen
Was ist wärmer: 300 K oder 50 °C?