Temperaturen?
Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 J/gK aber man könnte auch 4,2 J/g*°C schreiben. Aber warum? Kelvin ist ja nicht Grad Celcius? Dann müsste sich auch 4,2 ändern?
5 Antworten
Kelvin ist ja nicht Grad Celcius?
Doch, ist es.
1967 wurde auf der 13. Generalkonferenz für Maß und Gewicht international gültig festgelegt:
Die Einheit für die Temperatur ist das Kelvin. Temperaturdifferenzen sollen immer in Kelvin angegeben werden, wobei festgelegt wird, dass 1 Kelvin = 1 °Celisius beträgt.
Als Zusatz wurde auf erwähnter Konferenz als Kompromiss gegenüber der Alltagssprache sinngemäß festgelegt:
Korrekt müsste es zum Beispiel heißen, die Temperatur auf der Celsiusskala beträgt 30 Kelvin. Man darf diesen Ausdruck aber abkürzen und sagen, die Temperatur beträgt 30 Grad Celsius.
Und hier habe ich die Herleitung des Kelvins noch genauer erläutert:
https://www.gutefrage.net/frage/definition-von-kelvin#answer-404148575
Jetzt noch ein einfaches Beispiel, um die Verwirrung etwas aufzulösen:
Nehmen wir mal einen Berggipfel. Über den könnte man sagen: seine Höhe überm Tal beträgt 560 m. Man könnte aber auch sagen, seine Höhe über Meeresspiegel beträgt 1298 m. Wir haben also zwei verschiedene Angaben über die Gipfelhöhe. Das ändert aber nichts daran, dass in beiden Fällen gilt: 1 Meter = 1 Meter. Eine Maßeinheit wie Meter, Kelvin oder °C gibt immer nur eine Differenz auf einer Skala wieder. Davon unterscheiden muss man eine Maßangabe. Die benötigt neben der Maßeinheit auch einen Nullpunkt der verwendeten Skala. Bei Berg kann man den Nullpunkt an seinen Fuß oder auf die Meereshöhe legen. Die Länge eines Meters bleibt dadurch aber gleich. Bei der Temperaturskala wurde Festgelegt, dass der Nullpunkt beim absoluten Nullpunkt der Temperatur liegen soll. Wenn man mit dieser Skala misst, spricht man von Kelvin. Da aber viele Menschen keine Physik hatten und mit Kelvin überhaupt nichts anfangen können (man stelle sich nur mal vor, im Wetterbericht werden für den nächsten Tag Temperaturen von 300 Kelvin angekündigt), hat man für den Alltag weiter die gewohnte Celsiusskala zugelassen, deren Nullpunkt am Schmelzpunkt des Wassers liegt. Das ändert aber nichts daran, dass auch auf der Celsiusskala der Skalenabstand jeweils 1 Kelvin beträgt.
Nur wenn man eine absolute Maßangabe wie die Temperatuir macht, ist der Nullpunkt der verwendeten Skala entscheidend und den muss man mit dem Wort Kelvin oder °Celsisu dazu sagen.
Bei der Wärmekapazität spielen aber nur Temperaturdifferenzen eine Rolle. Das sieht man ja schon an der Formel:
Q = m * c * ∆T
Bei einer Temperturdifferenz spielt der Nullpunkt der Messung absolut keine Rolle, da spielt nur der die Anzahl der Skalenstriche eine Rolle und die wird sowohl bei der Kelvinskala als auch bei der Celsisusskala jorrekterweise in K angegeben. Mache geben Tenperatiurdifferenzen auch in °C an. Das ist streng genommen vorschriftswidrig, aber im Alltag völlig egal, weil ja dann doch gilt: 1 Kelvin = 1 °C.
Man nimmt Celsius für TemperaturAngaben, aber Kelvin für TemperaturÄnderungen!
Die Abstände sind identisch!
Es ist im Prinzip das gleiche ...15 K TemperaturErhöhung...
Aber häufig startet man ja bei einer bestimmten Temperatur, zB 20 °C. Dann ist die Endtemperatur 35 °C.
Ok, aber bei meiner Rechnung kommt nicht 15 raus, sondern 1,6? Oder was meinst du? Also wäre die Endtemperatur 21,6? Oder wie meinst du?
emm, ja, mist, sry, iwie nur 50 g eingetippt.
Jedenfalls kann man so eindeutig zw. der Temperatur und der TemperaturÄnderung unterscheiden.
Der Abstand der Grade ist bei K gleich wie bei ⁰C. Da es immer um Differenzen geht, ist da kein Unterschied.
Bei Fahrenheit ist das anders. Δ 1,8 ⁰F = Δ 1⁰C. Dann must Du statt 4,2 dann 2,3 nehmen. Das macht aber keiner.
Bei meinem letzten Rechenschritt habe ich : 3500J/(4,2J/g°C*500g)
ist das das gleiche wie:
3500J/(4,2J/gK*500g) ? Bloß hab ich am Ende zu Beispiel °C raus, weil sich der Rest rauskürzen lässt und beim anderen eben Kelvin, oder?
Nein, dass kannst du nicht, da alle Rechenschritte mit Kelvin erfolgen. Wenn du also °C in die Einheit schreibst, ist die Einheit nach einem Rechenschritt falsch, auch wenn die Zahl vor der Einheit stimmen würde.
Also immer bei Einheiten "K" verwenden und nicht "°C".
Bei Temperaturen unterhalb von 273.15K wird es mit Celsiusgraden kompliziert.
Kelvin und Grad Celsius beziehen sich auf den gleichen Temperaturintervall. Bei der Celsius-Skala ist nur der Nullpunkt auf 273,15 Kelvin verschoben. Somit ist z.B. die Differenz von 5 °C auch die Differenz von 5 Kelvin.
Bei meinem letzten Rechenschritt habe ich : 3500J/(4,2J/g°C*500g)
ist das das gleiche wie:
3500J/(4,2J/gK*500g) ? Bloß hab ich am Ende zu Beispiel °C raus, weil sich der Rest rauskürzen lässt und beim anderen eben Kelvin, oder?