Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Temperatur

Temperatur, Formelzeichen T, eine Zustandsgröße, die Systeme im thermodynamischen Gleichgewicht charakterisiert. Im engeren Sinne gilt die T. für Systeme im vollständigen thermodynamischen Gleichgewicht, im weiteren Sinne wird der Begriff der T. auch auf Systeme im Nichtgleichgewicht angewendet, z. B. bei der Wärmeleitung, wenn in kleinen, aber noch makroskopischen Raumbereichen ein lokales Gleichgewicht vorliegt. Die T. ist eine intensive Größe, die in einem im thermodynamischen Gleichgewicht befindlichen System überall denselben Wert hat. Man unterscheidet zwischen empirischer und absoluter T. Als empirische T. bezeichnet man die Zuordnung irgendeines willkürlichen Zahlenwertes zu allen Körpern, die bezüglich eines vorgegebenen Körpers als gleich warm festgestellt werden. Die absolute (thermodynamische) T. wird mittels des Wirkungsgrades des Carnotschen Kreisprozesses definiert. Danach verhalten sich die mit den beiden Wärmespeichern ausgetauschten Wärmemengen Q1,2 wie die absoluten Temperaturen der Speicher: Q1/Q2 = T1/T2.

Die SI-Einheit der thermodynamischen T. ist das Kelvin (K). Es ist als der 273,16te Teil der thermodynamischen T. des Tripelpunktes von Wasser definiert: T = 273,16 K. Das Kelvin ist sowohl Einheit für Temperaturpunkte als auch für Temperaturbereiche (Temperaturdifferenzen). Die Temperaturdifferenz gegenüber der Temperatur des Eispunktes t = TT0, wobei T0 = 273,15 K, wird als Celsius-Temperatur t (auch θ) bezeichnet und in Grad Celsius (°C) angegeben.

Eine besondere Rolle spielen die kritischen T. (kritischer Punkt).

Tiefe T. erhält man bis 77 K mit flüssigem Stickstoff, bis 22 K mit flüssigem Wasserstoff und bis 1 K mit flüssigem Helium. Noch tiefere T. bis 10-3 bzw. 10-6 K werden durch adiabatische Entmagnetisierung von paramagnetischen Elektronen- oder Kernspinsystemen erreicht. Aufgrund des 3. Hauptsatzes der Thermodynamik (Nernstsches Wärmetheorem) ist es prinzipiell unmöglich, den absoluten Nullpunkt T = 0 zu erreichen. Höchste T. werden kurzzeitig im Plasma erreicht z. B. in Kernfusionsplasmen etwa 107 bis 108 K.

Bei der Temperaturmessung mit Thermometern oder Thermoelementen erfolgt die Übertragung der Wärme auf das Meßgerät durch unmittelbare Berührung. Dabei muß die vom Meßsystem aufgenommene Energiemenge möglichst gering sein, um dessen T. nicht zu verändern. Dagegen wird bei Strahlungsmessungen von T. über 1000 K die T. berührungsfrei mit Pyrometern gemessen. T. bis 3300 K können auch mit Thermopaaren gemessen werden, deren Schenkel aus Kohle bestehen.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte