Die Temperatur

Temperaturmessung
Dass man zur Temperaturmessung ein [b]Thermometer[/b] verwendet, wird Sie nicht überraschen, aber vermutlich die Fragen: [br][br][i]Warum ist in Amerika eine Temperatur von 68 Grad angenehm, aber in Deutschland unangenehm?[/i][br][i]Warum ist es klar, dass man bei Null Grad in Deutschland friert, aber warum friert man in Amerika bei 32 Grad auch?[/i][br][br]Sie merken, ich habe hier einen typischen[b] Fehler[/b] gemacht, der im Unterricht und in der Alltagssprache immer wieder auftaucht: Ich habe die [b][color=#ff0000]Maßeinheiten[/color][/b] weggelassen. [br]68 [color=#0000ff]Grad [/color][color=#9900ff]Fahrenheit[/color] [b]entsprechen [/b][[b][math]\doteq[/math][/b]] 20 [color=#0000ff]Grad[/color] [color=#980000]Celsius[/color], 0[color=#0000ff]° [/color][color=#980000]C[/color] [b]entsprechen [/b][[math]\doteq[/math]]32[color=#0000ff]° [/color][color=#9900ff]F.[/color][br]Wenn Sie diese Zahlenpaare gegenüber stellen stellen Sie fest: Die Werte verändern sich nicht [b]proportional[/b].[br][br][center][size=150]68[color=#0000ff]°[/color] [color=#9900ff]F[/color] [math]\doteq[/math] 20[color=#0000ff]°[/color] [color=#980000]C[/color] und 0[color=#0000ff]°[/color] [color=#980000]C[/color] [math]\doteq[/math] 32[color=#0000ff]°[/color] [color=#9900ff]F [/color][/size][color=#9900ff][/color][/center]Dieses Kapitel geht dieser Frage auf den Grund.
Physikalische Grundlage der Temperaturmessung
Es gibt keine [b]Naturkonstante[/b], über die man die [color=#ff0000][b]Temperatur [/b][/color]bestimmen kann. [b][size=50]Das gilt für fast alle Messgrößen.[/size][/b][br]Das merken Sie schon selbst, daran, dass Sie Objekte in Ihrer Umgebung -die alle die gleiche [color=#ff0000][b]Temperatur[/b][/color] haben- unterschiedliche 'warm' wahr nehmen: [br][br][i]Legen sie mal Ihre Hand auf ein Stück Alufolie und auf ein Stück Pappe. Ihre sensitive Wahrnehmung wird Innen suggerieren, dass die Alufolie 'kälter' als die Pappe ist. [/i][br][br]Temperatur ist eine [b]individuelle[/b] Wahrnehmung. Um diese zu [b]normieren [/b][size=85]-also messbar zu machen-[/size], benötigt man eine akzeptierte und verbindliche [b][color=#ff0000]Messskala[/color][/b]. [br]Dazu bedient man sich der [color=#980000][b]Körpereigenschaften,[/b][/color] die [color=#ff00ff][b]universell[/b][/color], also für -[u][b]fast[/b][/u]- alle Körper gelten:[br][br][b][size=150]Alle Körper dehnen sich bei [color=#ff0000]Erwärmung[/color] gleichmäßig aus und ziehen sich bei [color=#0000ff]Abkühlung[/color] gleichmäßig zusammen.[/size][br][/b][br]Diese Eigenschaften machen es möglich, Temperaturen über diese [b]Längen[/b]- bzw. [b]Volumenänderung[/b] [b]indirekt[/b] zu ermitteln.
Amerika und Europa - ein Skalenstreit
Umrechnungen verstehen
Das obere Applet zeigt, dass man offensichtlich [b][color=#ff0000]Temperaturen[/color][/b] in unterschiedlichen Messgrößen angeben kann, und diese dann ineinander umrechnen kann. Unbeantwortet bleibt jedoch, woher die 'Formeln kommen. Das liegt daran, dass man zwar das [b]Thermometer[/b] benutzt, aber selten danach fragt, wie diese [b]Thermometer[/b] entstanden sind. Das nachfolgende Applet bietet die Möglichkeit, sich zunächst die [b][color=#9900ff]Skalen[/color][/b] in dem Bereich anzuschauen, in dem die Thermometer geeicht worden sind. Hinzu kommt, dass die Endsilbe -[b]meter[/b] ([math]\mu\varepsilon\tau\rho\varpi\upsilon[/math] griech. Maß, Maßstab) eigentlich gut gewählt ist: [br]Meter bedeutet Maßstab und der Begriff Maßstab ist eng verwandt mit Längen, und in der Einführung wurde ja schon gesagt, dass man die Temperatur [b]indirekt[/b] über die Längenänderung von Körpern misst. Beobachten Sie zunächst dass Applet, indem Sie am Punkt t ziehen.
Unterschiedliche Temperaturbereiche und annähernd gleiche Teilung

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