Frage von Usedefault, 50

Was ist Temperatur?

Hallo!

Ist Temperatur und Bewegungsenergie von Teilchen dasselbe?

Sind fliegende Kugeln in einem Lottobehälter auch Temperatur?

Sind Strahlen auch Temperatur?

Sind nur Bewegungen von Molekülen Temperatur?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Physikus137, 20

"Ist Temperatur und Bewegungsenergie von Teilchen dasselbe?"

In einem Einatomigen idealen Gas: ja. Hier entspricht (bis auf einen konstanten Faktor) die Temperatur der mittleren kinetischen Energie der Teilchen. 

Bei mehratomigen Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen kommen noch weitere Energieformen im mikroskopischen Tanz der Atome oder Moleküle hinzu, die unter dem Namen innere Energie subsumiert werden. Die Temperatur ist hier dann ein Maß für die innere Energie.

"Sind fliegende Kugeln in einem Lottobehälter auch Temperatur?"

Die Temperatur von Lottokugel und -behälter ist durch die deren Innere Energie bestimmt. Salopp gesagt also durch das Zittern der Moleküle auf mikroskopischer Ebene. Man könnte für die makroskopische Bewegung der Kugeln vielleicht eine Lottotemperatur definieren - aber die wäre wohl von keinem Nutzen.

"Sind Strahlen auch Temperatur?"

Nein. Strahlen können Energie übertragen und damit die Temperatur eines Objektes beeinflussen. Es ist so gut wie nie sinnvoll oder möglich, Strahlen überhaupt eine Temperatur zuzuordnen. 

Allerdings kann man anhand des Spektrums elektromagnetischer Strahlung (also Licht) auf die Temperatur des (die Strahlung aussendenden) Objekts schließen.

"Sind nur Bewegungen von Molekülen Temperatur?"

Ja, in dem Sinne wie oben beschrieben.

Kommentar von Usedefault ,

Wie kann dann die Temperatur am Thermometer aussagekräftig sein, wenn sie nur eine Ausschnitt misst? Kann man die Temperatur überhaupt berechnen, wenn so schier unzählige Faktoren hineinfließen? Z. B. wenn man die Energiemenge kennt, welche übertragen wird?

Kommentar von Physikus137 ,

Ich bin mir nicht sicher, wie deine erste Frage gemeint ist, daher beantworte ich zuerst die zweite:

Das schöne an der Thermodynamik ist, dass man in den meisten Fällen die mikroskopischen Zusammenhänge vergessen und mit den makroskopischen Zustandsgrößen auskommen kann. 

Die Temperatur kann auch aus dem Zusammenhang einiger dieser makroskopischen Zustandsgrößen quasi axiomatisch definiert - und damit auch berechnet - werden.

Ich empfehle "Thermodynamik" von Rainer Müller als sehr verständlich geschriebene moderne Einführung in das Themengebiet.

Zur ersten Frage: 

Was genau meinst du mit "Ausschnitt"?
Wenn kein Netto-Energieaustausch mehr zwischen Thermometer und Umgebung stattfindet - im thermodynamischen Gleichgewicht - entspricht (bei korrekter Eichung) die angezeigte Temperatur der Umgebungstemperatur.

Kommentar von Usedefault ,

Wenn die Temperatur ein Durchschnitt aus der Energie von bewegten Teilchen ist, dann hat ein System ja überall eine andere Temperatur.

Kann man festhalten, was 1grd Celsius bedeutet? Definiert sich das über die vorhande Energie durch Teilchenbewegung?

Sind gerichtete Teilchen auch Temperatur? (Richtung im Raum)

Oder spricht man nur von Temperatur, wenn sich Teilchen in Bindungen bewegen?

Antwort
von Karl37, 13

Temperatur ist die Bewegungsenergie der kleinsten Teilchen. Da beim absoluten Nullpunkt jede Bewegung gestoppt ist, bezieht sich die Temperaturskala Kelvin auf diesen Punkt.

In diesem Sinne haben im Makrobereich die Kugeln keine Temperatur aus der Bewegung, allerdings kann sich die Temperatur der Kugeln bei den vielen Zusammenstößen erhöhen.

Die Strahlungstemperatur sagt nur über die Temperatur des Emitter etwas aus. Die elektromechanische Welle besitzt keine eigene Temperatur.

Nicht die Bewegung der kleinsten Teilchen, sondern der damit verbundene Energieinhalt wird in Temperatur ausgedrückt.

Kommentar von Usedefault ,

Welche kleinsten Teilchen explizit? Moleküle? Atome? Elementarteilchen?

Kommentar von 314156926 ,

was sind elektromechanische Wellen?

Antwort
von petsto7, 29

Ganz ruhig. Temperatur entsteht wenn Teilchen aneinander "Prallen" und somit Energie Frei wird. Die Wahrscheinlichkeit (Temperatur) steigt je mehr Teilchen sich bewegen. In einem Lottobehälter Prallen auch Teilchen (kugeln) auf einander
jedoch sind es so wenige das die Temperatur nicht messbar ist.
Strahlung können auch Teilchen sein und gegen andere stoßen sind es
genug wird es Warm.Moleküle sind viele Teilchen und können auch aneinander Stoßen also JA ;)

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