Absolute Temperatur Flashcards
(27 cards)
Womit beschäftigt sich das Teilgebiet der Thermodynamik?
Mit den mikroskopischen Vorgängen, die z. B. Temperatur, Wärme und Energiefluss bestimmen, und mit der Definition physikalischer Größen wie der Temperatur.
Warum ist das Temperaturempfinden subjektiv?
Weil es auf persönlicher Wahrnehmung basiert und keine absolute Messgröße darstellt.
Warum ist die Celsius-Skala physikalisch nicht ideal zur Temperaturbeschreibung?
Weil sie auf einem willkürlich gewählten Nullpunkt (Schmelzpunkt von Wasser) basiert und nicht direkt auf andere Skalen übertragbar ist.
Welche Skala wird in der Physik bevorzugt zur Temperaturangabe?
Die Kelvin-Skala, da sie auf einem absoluten Nullpunkt basiert und direkt physikalisch definiert ist.
Was ist das grundlegende Prinzip der Temperaturmessung bei Ausdehnungsthermometern?
Die Längen- oder Volumenänderung eines Stoffes bei Temperaturänderung.
Welche drei Typen gehören zu den Ausdehnungsthermometern?
Als Prinzip dient die Längen- oder Volumenänderung.
- Flüssigkeitsthermometer (hauptsächlich Quecksilberthermometer)
- Gasthermometer
- Festkörperthermometer
- Bimetallthermometer (Wärmeausdehnung unterschiedlicher Metalle)
- Widerstandsthermometer (elektrischer Widerstand)
- Thermoelement (Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme und umgekehrt)
Wie funktioniert ein Pyrometer?
Es misst berührungslos die Temperatur über die Wärmestrahlung des Objekts.
Was beschreibt die kinetische Gastheorie?
Sie beschreibt das Verhalten von Gasteilchen und deren Zusammenhang mit Temperatur und Druck auf molekularer Ebene.
Wie verhalten sich Gasteilchen bei Zusammenstößen laut der kinetischen Gastheorie?
Elastisch – die kinetische Energie bleibt erhalten, sie wird nur zwischen den Teilchen übertragen.
Wovon ist die durchschnittliche kinetische Energie der Gasteilchen abhängig?
Sie ist proportional zur absoluten Temperatur (in Kelvin).
Was gilt für die kinetische Energie bei gleicher Temperatur für verschiedene Gase?
Bei gleicher Temperatur besitzen alle Gase die gleiche durchschnittliche kinetische Energie.
In welchem Zusammenhang steht die Temperatur mit der Teilchenbewegung?
Die Temperatur ist direkt proportional zur durchschnittlichen kinetischen Energie der Teilchen – je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen.
Wie lautet die Formel für die kinetische Energie eines Teilchens?
E_{\text{kin}} = \frac{1}{2}mv^2
(m = Masse, v = Geschwindigkeit des Teilchens)
Wie nehmen wir Temperatur im Alltag wahr?
Als Wärmeempfinden, das durch die Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen ausgelöst wird – schnelle Teilchenbewegung fühlt sich warm an, langsame kalt.
Was misst die absolute Temperatur eines Systems?
Die absolute Temperatur misst die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen eines Systems.
Bewegen sich bei gleicher Temperatur alle Teilchen gleich schnell?
Nein. Es gibt schnellere und langsamere Teilchen, aber die durchschnittliche kinetische Energie ist gleich.
Wie kann man die Geschwindigkeitsverteilung der Teilchen bei konstanter Temperatur darstellen?
Als Kurve in einem X/Y-Diagramm, das zeigt, wie viele Teilchen sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen (Geschwindigkeitsverteilung).
Was passiert bei Kollisionen zwischen Teilchen in einem Gas?
Bei Kollisionen werden Energien übertragen, sodass Teilchen abgebremst oder beschleunigt werden – die mittlere Geschwindigkeit bleibt aber konstant.
Was ist der absolute Nullpunkt?
Der absolute Nullpunkt ist der Punkt, bei dem alle Teilchenbewegungen zum Stillstand kommen. Er liegt bei 0 Kelvin und kann nicht unterschritten werden
Wie hängt die Kelvin-Skala mit der Celsius-Skala zusammen?
1 Kelvin entspricht 1 °C, aber der Nullpunkt liegt bei 0 K = -273,15 °C. Umrechnung:
T (K) = T (°C) + 273,15
Warum nennt man den Nullpunkt der Kelvin-Skala „absolut“?
Weil keine geringere Temperatur möglich ist – es gibt keine Teilchenbewegung mehr, daher ist 0 K die niedrigste erreichbare Temperatur.
Wie lässt sich der absolute Nullpunkt alternativ beschreiben?
Über die statistische Definition der Entropie (S): Am absoluten Nullpunkt ist die Entropie eines perfekten Kristalls minimal.
Was beschreibt die Entropie in einem physikalischen System?
Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems. Je höher die Temperatur, desto schneller und ungeordneter bewegen sich die Teilchen – die Entropie steigt
Was passiert mit der Entropie, wenn ein Körper abgekühlt wird?
Beim Abkühlen verlangsamt sich die Teilchenbewegung und die Teilchen ordnen sich stärker – die Entropie nimmt ab.
