Welche Temperaturskalen sind in der Physik und Technik üblich?
Für die Angabe von Temperaturen sind weltweit drei Einheiten üblich: die Celsius-, die Fahrenheit- und die Kelvin-Skala. Alle drei Einheiten bezeichnen das gleiche, nämlich die Temperatur. Dennoch hat die gleiche Temperatur in den verschiedenen Skalen ganz unterschiedliche Zahlenwerte. Dies liegt an der unterschiedlichen Festlegung des Nullpunktes und der Schritweite. Ein ähnliches Durcheinander der Größen kennt man z.B. bei den Größenangaben für Bildschirme. Eine Bildschirmdiagonale kann in Zoll oder in cm angegeben werden.
| Die Celsiusskala: Sie ist die weltweit übliche Skala. Festgelegt wurde sie, indem dem Gefrierpunkt von Wasser 0°C und dem Siedepunkt 100°C zugeordnet wurden. Genauer gesagt gelten diese Angaben nur bei Normaldruck (1013 hPa) und nur für absolut reines Wasser. Ihr Vorteil ist, dass sich viele im Alltag vorkommenden Temperaturen mit relativ kleinen Zahlen ausdrücken lassen. Der kälteste Winter wird kaum kälter als -50°C während die Glut von geschmolzener Lava selten 1300°C übersteigt. Außerdem stellt für unser Empfinden die Grenze von 0°C eine wichtige Grenze zwischen kaltem Wetter und Schnee bzw. Glatteis dar. | |
| Die Fahrenheitskala:
Diese Skala ist heutzutage nur noch in den USA weit verbreitet. Ihr Entwickler,
der deutsche Physiker Daniel Fahrenheit (1686-1736) wollte negative Zahlen bei
der Angabe von Temperaturen vermeiden und wählte daher für den Nullpunkt (0°F)
eine Temperatur, von der er überzeugt war, dass sie in der Natur nicht
unterschritten würde. Er stellte aus Salz, Eis und Wasser eine sogenannte
Kältemischung zusammen, die in der Celsiusskala etwa -18°C erreichte. Den Schmelzpunkt von Wasser legte er mit 32°F fest, als weiteren Fixpunkt wählte er die Körpertemperatur eines gesunden Menschen, die er auf 96°F festlegte. Da sich nur der mittlere Wert sicher reproduzieren lässt, hat sie sich nicht international durchgesetzt. |
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| Die Kelvinskala:
Die beiden Fixpunkte der Celsiusskala sind zwar zuverlässig reproduzierbar,
allerdings sind beide Punkte relativ willkürlich gewählt. 1848 wies der britische Physiker William Thomson (1824-1907) - später zum Lord Kelvin ernannt - nach, dass es eine minimale Temperatur geben muss, bei der jegliche Wärmebewegung zum Stillstand kommen muss. Diese Temperatur liegt bei etwa -273°C und wird absoluter Nullpunkt oder auch 0 K genannt. Für die weitere Unterteilung berief sich aber auch Thomson auf seinen Vorgänger Celsius und legte fest, dass zwischen Siede- und Gefrierpunkt von Wasser genau 100 K liegen sollen. D.h. Wasser gefriert bei 273 K und siedet bei 373 K. Für die Einheit ist es nicht Üblich, das Gradzeichen ° zu verwenden. Entsprechend spricht man auch nur von einer Temperatur von "10 Kelvin". |
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