Frage von inyourface007, 24

Wie kann ich Temperatur mithilfe eines Teilchenmodells erklären?

Hi
Wie kann ich die physikalische Größe Temperatur mithilfe eines Teilchenmodells erklären?
Bitte helft mir!

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 7

Welchen Begriff man verwendet, hängt von der Ebene ab, die man betrachtet.

Betrachtet man die mikroskopische Ebene, also einzelne Teilchen, ist der Begriff "Kinetische Energie des Teilchens" korrekt. Das gilt sowohl für Schwingungen in einem Festkörper als auch für das Umherfliegen der Teilchen in einem Gas.

Betrachtet man die makroskopische Ebene, also eine größere Stoffmenge, gilt das Gesetz der großen Zahl von Boltzmann. Dieses Gesetz sagt aus, dass sich bei genügend vorhandenen Teilchen die unterschiedlichen kinetischen Energien einzelner Teilchen gegenseitig ausgleichen, sodass man auf der makroskopischen Ebene die Summe der kinetischen Energie aller Teilchen als innere Energie und den Durchschnitt der kin. Energien als Temperatur auffasst.

Allerdings ist hier darauf hinzuweisen, dass das nur der Vorstellung dient und die Temperatur tatsächlich anders definiert wird. Das macht man entweder im Verhältnis zu einem unendlich großen Vergleichssytem oder man definiert die Temperatur über die Entropieänderung. ..aber darum geht es hier wohl nicht.

Diese Messung der Summe der kinetischen und potentiellen Energie aller Teilchen wird korrekt innere Energie genannt. Der Begriff "Wärmeenergie" bzw. "thermische Energie" ist in der orthodoxen Thermodynamik sehr verpönt. Hier steht auf wikipedia auch Blödsinn.

Aus H.-D. Baehr "Thermodynamik", Seite 62 (das verbindliche Standardwerk schlechthin):
"Wenn Wärme und Arbeit die Sytemgrenze überschritten haben, besteht keine Veranlassung mehr, von Wärme oder Arbeit zu spreche: Wärme und Arbeit sind zur inneren Energie des Systems geworden. Es ist falsch, vom Wärme- oder Arbeitsinhalt eines Systems zu sprechen. Wärmezufuhr oder das Verrichten von Arbeit sind Verfahren, die innere Energie eines Systems zu ändern. Es ist unmöglich, die innere Energie in einen mechanischen (Arbeits-) und einen thermischen (Wärme-) Anteil aufzuspalten."

Antwort
von grtgrt, 11

Bei idealen Gasen ist die Temperatur ein Maß für den Mittelwert der kinetischen Energie der Teilchen, während die thermische Energie als Teil der inneren Energie die Summe aller kinetischen Energien der Teilchen bildet.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur#Temperatur.2C_W.C3.A4rme_und_thermische... 

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