Temperatur

Anschauliche Ableitung des absoluten Nullpunkts aus dem Gesetz von Gay-Lussac

Die Nullpunktsenergie eines quantenmechanisch als harmonischer Oszillator beschriebenen Systems.

Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die durch das thermodynamische Gleichgewicht definiert wird, das sich einstellt, wenn zwei Körper die gleiche Temperatur haben. Es findet dann in Summe keine Wärmeübertragung statt. Solange die beiden Körper unterschiedliche Temperatur haben, fließt Wärme solange vom wärmeren Körper zum kälteren, bis sich ihre Temperaturen ausgeglichen haben und damit der Gleichgewichtszustand erreicht ist.

In vielen Länder wird die Temperatur in Grad Celsius (°C) gemessen. Die SI-Einheit ist das Kelvin (K), das vom absoluten Nullpunkt gemessen wird, der −273,15 °C entspricht. Der absolute Nullpunkt lässt sich anschaulich aus dem Gesetz von Gay-Lussac ableiten: Der Quotient aus Volumen und Temperatur ist stets konstant. Da ein negatives Volumen im physikalischen Raum nicht sinnvoll ist, muss es für die Temperatur eine untere Grenze geben. Diese Ableitung ist allerdings problematisch, da sie nur für ideale Gase gültig ist. 1848 hat William Thomson aufgezeigt, dass der mit der Abkühlung verbundene Wärme- bzw. Energieverlust entscheidend ist. Mit dem Erreichen des absoluten Nullpunkts erreicht das System sein Energieminimum und kann keine Energie mehr abgegeben. Aus quantenmechanischen Gründen verfügt das System aber auch dann noch über eine gewisse, allerdings nicht physikalisch nutzbare Nullpunktsenergie $E_{0}$, die der Grundschwingung des Systems entspricht.

Siehe auch

• Temperatur - Artikel in der deutschen Wikipedia
• absoluter Nullpunkt - Artikel in der deutschen Wikipedia