Temperatur und Wärme, wo ist da der Unterschied?

Temperatur und Wärme, wo ist da der Unterschied?
„Die Temperatur ist ein Maß für die ungeordnete Bewegung der Teilchen in einem thermodynamischen System.“ So lernen die Schüler im Physikunterricht. Viel Bewegung
hohe Temperatur, wenig Bewegung, geringe Temperatur, keine Bewegung, 0 Kelvin.
Letzteres kann übrigens nie erreicht werden, das verbietet der dritte Hauptsatz der
Thermodynamik. Und auch die Heisenberg‘sche Unschärferelation hat etwas dagegen.
Aber das ist ein anderes Thema.
Schuljahr 2015/16
Wärme ist etwas, das jeder Körper in sich trägt und das er mit anderen Körpern bzw. mit seiner Umgebung austauscht. Austausch in Form von Wärmeleitung, von Wärmeströmung und von Wärmestrahlung. Insbesondere die
Wärmestrahlung ist etwas, das wir uns im Frühling mehr und mehr von der Sonne wünschen. Wärmende Strahlen,
die uns den Weg zu den Eiscafés finden lässt und die uns auf den bevorstehenden Sommer einstimmen.
Wärme geht dabei immer nur vom wärmeren auf den kälteren Körper übergeht aber nie umgekehrt. Die Sonne
erwärmt uns mit ihren Strahlen. Beim Funkenabbrennen erzeugt der zusammenfallende, brennende, Holzturm
kurzzeitig einen Wärmeschwall, der durch die auftretende Wärmestrahlung auch weit abstehende Zuschauer erreicht. Und auch wir geben Wärme in Form von Strahlen ab.
Grund ist das Stefan-Boltzmann-Gesetz, das einen Zusammenhang zwischen der Temperatur eines Körpers und
der von ihm ausgehenden Wärmestrahlung herstellt (Anm.: genau genommen ist es nicht die Wärmestrahlung
sondern das Strahlungsmaximum). Und wenn man das Strahlungsmaximum messen kann, dann kann man auf die
Temperatur des Körpers schließen. Das machen dann z.B. Wärmebildkameras.
Vergangenen Monat hatten wir eine solche Wärmebildkamera leihweise am GYS zur Verfügung und wir konnten
so einige Versuche im Physikunterricht durchführen. Wärmebildkameras finden z.B. im Bauwesen Verwendung
z.B. bei der Ortung von Wärmelecks oder bei der Kontrolle von Heizungsanlagen auf richtige Temperaturverteilung. Im Fach Physik haben wir uns mit der Wärmebildkamera das Temperaturprofil verschiedener Objekte angesehen. Z.B. wie sich die Temperatur der Hände ändert, wenn man diese gegeneinander reibt. Oder wie sich ein
Fingerabdruck auf einem Tisch auch längere Zeit nach Entfernen des Fingers noch mit der Wärmebildkamera beobachten lässt. Auch der Frage, ob man durch Türen sehen kann, konnte beantwortet werden. Zumindest zeichnet
sich eine Hand, die auf der Rückseite einer dünnen Sperrholzplatte gelegt wird, auf der Vorderseite für die Wärmebildkamera ab.
Die Schüler hatten viel Spaß und
konnten sich viele Dinge mal
aus ungewohnter Sicht ansehen. Zum Schluss stand dann
noch ein Klassenfoto auf dem
Programm ... natürlich mit Wärmebildkamera.
Herzlichen Dank an Michael
Salzgeber vom BG Bludenz, der
uns die Wärmebildkamera leihweise zur Verfügung gestellt hat.
30.04.16, Winfried Brüser.
 GYS_2016_TemperaturUndWärme_TextvorschlagHomepage_01
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