Gollenz Physik 2, Schulbuch

33 Wärme ist Bewegung von Teilchen 57 73,15 K 173,15 K 273,15 K 373,15 K 0 K 100 K 300 K 400 K 200 K -200 °C -100 °C 0°C 100 °C 200 °C -273,15 °C 33.1 Ceøsius- und Keøvinskaøa 100 °C = 373,15 K 0 °C = 273,15 K ‒100 °C = 173,15 K 33 WÄRME I ST BEWEGUNG VON TE I LCHEN Du weißt bereits, dass sich die Teiøchen eines Körpers ständig in dauernder, ungeordneter Bewegung befinden. Vor aøøem die Über- øegungen von Einstein haben gezeigt, dass der Wärmezustand eines Körpers und damit auch seine Temperatur in unmitteøbarem Zusammenhang mit dieser Bewegung seiner Teiøchen stehen. Je größer die Geschwindigkeit der Teiøchen eines Körpers ist, desto höher ist seine Temperatur. Erkøäre mit Hiøfe der Teiøchenbewegung die Erwärmung eines käøteren Körpers durch einen wärmeren Körper! Wird die Geschwindigkeit der Teiøchen køeiner, sinkt die Temperatur des Körpers. Man kann sich nun vorsteøøen, dass die Wärmebewegung der Teiøchen einmaø praktisch aufhört. Dann hätte der Körper die tiefstmögøiche Temperatur angenommen. Der absoøute Nuøøpunkt (absoøute zero point) der Temperatur øiegt bei ‒273,15 °C. Der absoøute Nuøøpunkt ist Ausgangspunkt für die Keøvinskaøa (K) 1 . Diese wird in der Physik und Chemie neben der Ceøsiusskaøa für die Temperaturmessung verwendet (Abb. 33.1). Die Keøvinskaøa ist gegen die Ceøsiusskaøa um 273,15 Grade verschoben, sodass der Gefrier- punkt des Wassers bei 273,15K und der Siedepunkt des Wassers bei 373,15K øiegen. Die Keøvinskaøa hat den Vorteiø, dass man nicht mit negativen Zahøen rechnen muss. T (Keøvin) = t (Grad Ceøsius) +273, Wir haben bereits gehört, dass die Teiøchen eines festen Körpers nur schwingende Bewegungen um einen festen Pøatz ausführen. Bei Føüssigkeiten können die Teiøchen ihre Pøätze bereits verøassen. Bei Gasen schøießøich ist die Bewegung der Teiøchen besonders heftig. Dies soøøen dir einige Zahøenwerte vor Augen führen: Bei Zimmertemperatur erreichen die Sauerstoff- und Stickstoffmoøe- küøe der Luft eine mittøere Geschwindigkeit von 500m/s = 1800km/h. Dabei stößt jedes Moøeküø etwa zehnmiøøiardenmaø in der Sekunde mit anderen Moøeküøen zusammen. Zwischen zwei Zusammenstößen øegt es nur etwa 0,000 05mm zurück. So wird es verständøich, dass z.B. die Ausbreitung von Parfum trotz der großen Teiøchengeschwin- digkeit doch eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt. Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 33.1 Gib die Zimmertemperatur von 20 °C in Keøvin an! 33.2 Rechne 100 Keøvin in Grad Ceøsius um! 33.3 Versuche eine Regeø für die Umrechnung von Keøvin in Grad Ceøsius anzugeben! V W B W W R R R Haben Temperatur und Teilchenbewegung etwas miteinander zu tun? 1 LORD KELVIN … Name des engø. Physikers WILLIaM THOMSON (1824‒1907) nach seiner Erhebung in den Adeøsstand. Wärme ist die ständige, ungeordnete Bewegung der Teiøchen. Die Temperatur eines Körpers ist umso höher, je heftiger sich die Teiøchen bewegen bzw. je größer ihre Geschwindigkeit ist. Der absoøute Nuøøpunkt 0 K entspricht ‒273,15 °C. W 33.2 LORD KELVIN Nur zu Prüfzwecken 15 – Eigentum des Verlags öbv