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Grundlagen der Physik
Kapitel: Thermodynamik
k .. Bolzmann-Konstante k=1,381.10-23 J/K
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Temperatur
Die Temperatur T ist eine skalare Zustandsgröße einen Körpers, gemessen
in °C oder K, und ist unabhängig von dessen Größe oder Masse. Die
Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der
Moleküle eines Körpers, man kann auch sagen, sie ist ein Maß für die
Stärke der atomaren Unruhe. Die Menge der atomaren Unruhe
bezeichnet man hingegen als Entropie.
Veranschaulichung: Das Wasser in einem Krug hat T=32°C. Der „absolute Nullpunkt der Temperatur“
liegt bei 0K = -273,12°C. Kälter geht es nicht, denn dann haben alle Teilchen Null als kinetische Energie
bzw. ist der Druck eines idealen Gases ebenfalls Null.
3
1
E kin   kT  mv 2 ;
2
2
Nach oben hat die Temperatur anscheinend keine Grenze. An der Sonnenoberfläche beträgt sie 8.000 K
im Sonneninneren 15 Millionen K und am höchsten war die Temperatur am Zeitpunkt der kleinsten
physikalisch sinnvollen Zeitangabe nach dem Urknall, zur sogenannten Planck-Zeit mit 10-43 Sekunden,
wobei damals die Planck-Temperatur von 1032 K herrschte.
0°C = Schmelzpunkt des Wassers;
100°C = Siedepunkt des Wassers;
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Entropie
Wärme(menge)
Thermometer messen physikalische Größen (Länge von Metall) die sich mit der Temperatur ändern.
Die Entropie S ist eine fundamentale thermodynamische Zustandsgröße,
deren Einheit Joule pro Kelvin ist. Sie hängt als mengenartige Eigenschaft
eines Körpers von dessen Größe, Masse, Temperatur ab. Man kann sagen sie
Q
ist ein Maß für die MENGE der atomaren Unruhe in einem Körper. Die
S 
 k  lnW;
Stärke der atomaren Unruhe kennen wir als Temperatur.
T
Q  c  m   TE  TA  ;
Die in einem System gespeicherte Entropie ändert sich bei der Aufnahme
oder Abgabe von Wärme Q.
c .. Substanzabhängige, spezifische Wärmekapazität
m .. Masse der Substanz
TE .. Endtemperatur
TA .. Anfangstemperatur
Wärme ist eine Prozessgröße und bezeichnet die Energie die zwischen 2
Systemen unterschiedlicher Temperatur bei Wärmekontakt ausgetauscht
wird, bis die Mischtemperatur vorliegt, ohne dass Arbeit verrichtet wird. Die
Einheit der Wärme ist das Joule.
Stand vom: 04.06.2016
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