Warum ist es schwierig die Temperatur eines kompakten Körpers zu messen?
Aufgabe unten; könntet ihr euch darunter was vorstellen, ich verstehe es nicht🤔
LG schon mal im Voraus
2 Antworten
Das Schwierige daran ist vor allem, daß es "die" Temperatur eines kompakten Körpers genau genommen gar nicht gibt. Es gibt sie nur im thermischen Gleichgewichtszustand, d.h.: wenn der Körper schon lange bei konstanter Umgebungstemperatur gelagert wird.
Der Körper kann aber auch, wie ClausO schon sagte, innen wärmer sein als außen. Er kann auch innen kälter sein als außen. Das ist dann der Fall, wenn die Außentemperatur sich ändert, oder wenn der Körper an einen Ort transportiert wurde, wo die Außentemperatur eine andere ist. Dann herrscht ein thermisches Ungleichgewicht und die Temperatur ist in dem Körper nicht überall gleich, sondern an jeden Punkt anders, d.h., es gibt eine Temperaturverteilung.
Wenn die Umgebungstemperatur sich ändert, wandert eine Temperaturwelle in den Körper hinein. Wie schnell und wie intensiv sie eindringt, das hängt von der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmespeicherkapazität der Materials ab.
Das ist z.B. beim Erdboden der Fall, in den die täglichen und jährlichen Temperaturwechsel allmählich von oben nach unten hineinwandern, so daß es auch in einigen Metern Tiefe, mit einiger Verzögerung, abwechselnd wärmer wird bzw. abkühlt.
Hier steht mehr darüber: https://punktwissen.blog/tag/temperaturwelle/
Hier sind Abbildungen, die zeigen, wie verschieden die Temperatur eines Körpers auch außen sein kann: bei einer Kaffeetasse, die von dem Kaffee erwärmt wird, und bei den Rippen eines Kühlkörpers, wie er z.B. dafür verwendet wird, um Computerchips abzukühlen. (Die Bilder zeigen das Ergebnis von Berechnungen.)
Der Block kann innen noch warm sein, aussen hat er Umgebungstemperatur. Die Messung wäre ungenau. Man müsste Bohrungen für ein Innenthermometer anlegen.