Temperatur

Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die vor allem in der Thermodynamik eine wichtige Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das Kelvin (K). In Deutschland, Österreich und der Schweiz ist die Einheit Grad Celsius (°C) ebenfalls zulässig. Die Temperatur kennzeichnet das thermodynamische Gleichgewicht: Wenn zwei Körper dieselbe Temperatur haben, findet zwischen ihnen kein Wärmeaustausch statt, auch wenn sie miteinander in direktem Kontakt stehen. Haben beide Körper unterschiedliche Temperaturen, fließt Wärme vom wärmeren Körper zum kälteren. Dies geschieht so lange, bis sich die Temperaturen einander angleichen. Die Gleichgewichtstemperatur liegt dann zwischen den Ausgangstemperaturen der beiden Körper, abhängig von deren Wärmekapazität (dem Produkt aus deren Massen und spezifischen Wärmekapazitäten). Die Temperatur ist eng mit der ungeordneten Teilchenbewegung eines Stoffes verknüpft. In idealen Gasen wäre die Temperatur ein direktes Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen (siehe kinetische Gastheorie). Die Temperatur ist eine intensive Größe. Das bedeutet, dass sie ihren Wert beibehält, wenn man den betrachteten Körper teilt, während die Innere Energie als extensive Größe Eigenschaften einer Menge hat, die aufgeteilt werden kann. Viele physikalische Eigenschaften sind direkt von der Temperatur abhängig und können daher zur Bestimmung der Temperatur dienen. Ein Beispiel ist die thermische Ausdehnung von Stoffen. Diese wird für ideale Gase im Gesetz von Gay-Lussac beschrieben und kann daher als Referenz dienen. Fast alle physikalischen und chemischen Eigenschaften von Stoffen sind zumindest schwach temperaturabhängig, beispielsweise der elektrische Widerstand oder die Dichte. Bei Änderungen des Aggregatzustandes bzw. anderer Phasenübergänge kommt es schon bei kleinen Temperaturunterschieden zu sprunghaften Veränderungen von Stoffeigenschaften. Die Temperatur beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit von chemischen Prozessen (Verdoppelung etwa alle 10 °C Temperaturerhöhung (van-’t-Hoff’sche Regel)) und somit auch Stoffwechselprozesse von Lebewesen maßgeblich. Die Temperatur ist eine zentrale Kenngröße bei der Beschreibung des Wetters und des Klimas. Gegenwärtig wird ein Anstieg der Jahresdurchschnittstemperatur der Erde beobachtet (siehe globale Erwärmung). Das Temperaturempfinden des Menschen unterscheidet sich teilweise erheblich von der physikalischen Temperatur (siehe gefühlte Temperatur).