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  Wärmelehre 2








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Weil Wasser bei 4°C seine größte Dichte hat, eignet es sich hervorragend, um im Winter noch flüssig in die Straßenoberfläche einzudringen und dann dort als Eis sein zerstörerisches Werk auszuführen. Ein durch tiefere Temperaturen immer größer werdendes Stück Eis entwickelt genug Kraft, um auch Felsen zu spalten.

Wichtig ist es, noch einmal zu betonen, dass nur Wasser sich bei Abkühlung unter 4°C ausdehnt. Alle anderen Stoffe ziehen sich weiter zusammen. Gemeinsam mit allen anderen Stoffen werden aber auch beim Wasser die Molekülschwingungen immer langsamer. Bei - 273,15°C ist dann Schluss mit Bewegung, auch für alle anderen Stoffe.

Hätte Celsius das schon zu seinen Lebzeiten gewusst, er hätte seine Skala nicht nach dem Tau- und Siedepunkt des Wassers bei Normaldruck ausgerichtet. So haben wir jetzt zumindest eine zusätzliche Skala, nach Kelvin benannt und ohne den Zusatz Grad. Sie beginnt beim absoluten Nullpunkt, hat aber die Abstände von der Celsius-Skala übernommen. 0°C sind also 273(,15) K(elvin).

BezeichnerEinheit
t°C(elsius)
TK(elvin)

Wichtig für die Wärmelehre bzw. Thermodynamik ist es, möglichst immer mit dem absoluten Druck und der absoluten Temperatur zu rechnen. Die Umgebung bei Zimmertemperatur ist also von 1 bar Druck und 293 K gekennzeichnet. Hat man sich erst daran gewöhnt, geht es ganz einfach. So kann man z.B., wenn man den Druck und das Volumen eines Gases bei einer bestimmten Temperatur hat, genau ausrechnen, wie sich der Druck dieser Gasmenge bei einer anderen Temperatur verändert.

Wenn also ein Zylinder kurz nach dem Ansaugen einen halben Liter Luft unter 1 bar Absolutdruck bei 373 K enthält, hat er nach der Formel:

p1*V1/T1 = p2*V2/T2

bei einer Verdichtung auf 1/10 und einem Druck von jetzt 13 bar (13.000 hPa) absolut eine Temperatur von 485 K. Die Temperatur ist also von 100°C auf 212°C gestiegen. 09/13

Voraussetzung
Angesaugte Luft wird wie ein ideales Gas behandelt.
Es gibt weder zu- noch abgeführte Wärme.
Reibung bei der Bewegung wird nicht berücksichtigt.

Die komplett nachvollziehbare Rechnung oben im Bild ...

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