Artikel über die Definition von Temperatur und thermischem Gleichgewicht
Definition der Temperatur
Hast du schon einmal Eis berührt? Was fühlst du, wenn deine Hände Eis berühren? Und was, wenn du Feuer berührst? Eis fühlt sich kalt an, Feuer heiß. Was bedeuten die Begriffe heiß, warm, kühl und kalt?
Das Temperaturkonzept basiert auf der Wärme und Kälte, die wir mit unserem Tastsinn wahrnehmen. Basierend auf unserer Tastwahrnehmung sagen wir, dass ein Objekt heißer oder kälter als ein anderes ist. Heiße Objekte haben höhere Temperaturen, kalte Objekte niedrigere. Je kälter ein Objekt ist, desto niedriger ist seine Temperatur. Umgekehrt gilt: Je heißer ein Objekt ist, desto höher ist seine Temperatur. Die Temperatur ist das Maß für die Wärme oder Kälte eines Objekts. Im Rahmen der kinetischen Gastheorie werden Sie die Definition von Temperatur genauer verstehen: Was geschieht mit den Molekülen eines Objekts, sodass es sich heiß, warm, kühl oder kalt anfühlt?
Die Wahrnehmung von Wärme oder Kälte ist nicht allein durch Berührung möglich, und der menschliche Tastsinn ist nicht eindeutig. Jeder Mensch empfindet Wärme oder Kälte unterschiedlich stark. Ein Baby kann Schmerzen empfinden, wenn es Wasser berührt, das für Erwachsene nicht zu heiß ist. Ebenso kann die Wärmeempfindung an verschiedenen Körperstellen unterschiedlich sein, selbst wenn man denselben Gegenstand berührt. Daher benötigen wir ein Gerät, das die Temperatur zuverlässig und für alle vertrauenswürdig ist.
Thermisches Gleichgewicht
Wenn heiße und kalte Gegenstände in Kontakt kommen, fließt Wärme vom heißen zum kalten Gegenstand, bis beide die gleiche Temperatur haben. Beim Kontakt von heißem Wasser mit Eis gibt ein Teil der Wärme des heißen Wassers Wärme an das Eis ab. Der Wärmeaustausch stoppt, sobald die Mischung aus heißem und kaltem Wasser die gleiche Temperatur erreicht hat. Dann befindet sich die Mischung im thermischen Gleichgewicht. Ebenso fließt Wärme vom heißen zum kalten Wasser, wenn kochendes Wasser mit kaltem Wasser in Kontakt kommt.
Der Wärmeaustausch stoppt, sobald sich heißes und kaltes Wasser vermischt haben und warm geworden sind. Wenn das gesamte Wasser die gleiche Temperatur erreicht hat, befindet es sich im thermischen Gleichgewicht.
Berühren sich zwei oder mehr Objekte mit unterschiedlichen Temperaturen so lange, bis sie die gleiche Temperatur erreichen, so spricht man von einem thermischen Gleichgewicht zwischen den Objekten, die die gleiche Temperatur erreicht haben.
