Was ist derUnterschied zwischen 'Absolutem Nullpunkt' und 'Absoluter Temperatur'?
Dieses Thema verwirrt mich total und ich verstehe es kaum. Ich weiß dass 0Kelvin = -273.15 Grad betragen, trotzdem verstehe ich den Unterschied dieser beiden Begriffe nicht. Würde mich auf eine genauere erklärung freuen. :) Danke im Vorraus!
6 Antworten
Versuche mal, die Begrifflichkeiten systematisch aufzuschlüsseln:
absolut-relativ:
Eine relative Temperatur, wie z.B. °C oder Fahrenheit, bezieht sich auf eine konkrete Stoffeigenschaft, z.B. Gefrier- und Siedepunkt des Wassers bei Normaldruck. Sie ist also in Relation zu einem bestimmten Stoff definiert und daher "relativ".
Die absolute Temperatur ist von keinem konkreten chemischen Stoff abhängig. Sie wurde so ermittelt (Nernstsches Wärmetheorem bzw. 2. und 3. Hauptsatz der Thermodynamik), dass die Frage gestellt wurde, welches ist die niedrigste theoretisch im Universum mögliche Temperatur? Da wurde dann festgestellt, dass bei -273,15 °C jeglicher Prozess zu keiner Änderung der Entropie mehr führt, wodurch diese Temperatur nicht mehr unterschritten werden kann. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass diese Temperatur selbst mit größtem Aufwand praktisch nie zu erreichen ist.
Daher wird 0 Kelvin als absoluter Nullpunkt bezeichnet, weil das die absolut niedrigste theoretische Temperatur ist.
Aus rein praktischen Gründen wurde dann definiert:
1. Der Tripelpunkt des Wassers liegt bei 273,16 K (Tripelpunkt: Wasser kommt gleichzeitig fest, flüssig und gasförmig vor). Das ist praktisch die Festlegung des fixen Punktes der Kelvinskala, da ja wie oben beschrieben, der absolute Nullpunkt nur eine rechnerische Größe darstellt, der aber für eine praktische Justierung der Kelvinskala ungeeignet ist.
2. 1 °C = 1 K
3. Die Temperaturangabe, die sich auf den absoluten Nullpunkt bezieht, also die Kelvinskala, wird absolute Temperatur genannt.
Die absolute Temperatur ist die Temperatur in K. Der absolute Nullpunkt sind 0 K.
Der absolute Nullpunkt der Temperaturskala liegt bei -273,15 °C (Nicht einfavch Grad, die Angabe Celsius ist hier wichtig). Deshalb kann man die Temperaturen auch in "absoluter Temperatur" angeben, also in der Temperatur, die das zu messende oberhalb des absoluten Bezugspunktes liegt. Diese Temperatur wird dann in Kelvion angegeben.
Der absolute Nullpunkt beträgt = 0 K, bzw. -237,15 °C.
Die absolute Temperatur kann alles möglich sein, nur dass sie in Kelvin angegeben sein muss. Die Angabe in Celsius ist nicht "absolut", da sie sich auf einen Referenzwert bezieht, sie ist also "relativ". Bei Celsius war der Referenzwert glaube ich das thermische Verhalten von Wasser (Schmelz- und Siedepunkt). Bei Fahrenheit war es wieder was anderes.
Im Prinzip kannst du ja Temperaturen immer relativ zu etwas angeben. So kannst du z.B. flüssige Butter den Temperaturwert "0 Bumsebine" zuordnen. bei "-20 Bumsebine" ist Butter dann wieder fest. Damit könnte man rechnen, aber diese Temperatur ist nicht mehr absolut und physikalisch nicht verwendbar (z.B. in Formeln).
LG
Natürlich -273,15 °C!
Bzw. 237,15 °Bumsebine, habe ich in der Eile wohl einen Zahlendreher eingebaut!
Die Celsius-Skala kennst du aus dem täglichen Leben, dem Wetterbericht und so. Sie wurde so gewählt, dass H2O bei 0°C gefriert und bei +100°C verdampft. Also im Prinzip, dass alle Temperaturen zwischen 0°C und 100°C unter Standardbedingungen für flüssiges Wasser sorgen. Die Skala ist vielleicht praktisch, hat aber ein physikalisches Problem: man kann Temperaturen nicht multiplizieren.
Anders die Skala nach Kelvin. 0K ist ein physikalisch eindeutiger Fall, nämlich die niedrigst mögliche Temperatur. 0K bedeutet absoluten Molekülstillstand, also "keine Temperatur". Nur wenn eine Skala einen absoluten Nullpunkt hat, ist Rechnung wie Multiplikation, Division, Potenz etc möglich.
Es ist also korrekt zu sagen: Stoff A hat 400K, Stoff B hat 800K -> Stoff B ist doppelt so heiß, wie Stoff A. Auch in einigen physikalischen Formeln (z.B. dem Stefan-Boltzmann-Gesetz) geht die Temperatur in einer Potenz, z.B. "hoch 4" in die Formel ein.
Es wäre physikalisch falsch zu sagen: "gestern hatte es draußen 20°C, heute nur noch 10°C -> heute ist es nur halb so warm wie gestern". Was aber geht ist: "gestern war es 10° wärmer", weil Differenz und Addition schon möglich ist.
Sehr schöne Antwort ^.^ auch gut verständlich geschrieben :) sowas sieht man doch gerne
Ich hab meine Butter am liebsten bei -18 Bumsebine :D
nur das mit den -237,15°C wollen wir vielleicht nochmal überdenken? Ansonsten gefällt mir deine Antwort auch sehr gut xD