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Temperaturmesser 05:13 min

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Transkript Temperaturmesser

Thema dieses Films ist die Temperaturmessung. Ob wir etwas als warm oder kalt empfinden, hängt stark mit der subjektiven Wahrnehmung zusammen. Hält man etwa eine Hand eine Zeitlang in warmes Wasser und die andere gleichzeitig in kaltes Wasser, so ist anschließend das Temperaturempfinden in beiden Händen unterschiedlich. Legt man beide Hände in eine Schüssel mit lauwarmem Wasser, empfindet die eine Hand das Wasser als kalt, die andere dasselbe Wasser aber als warm. Um die Temperatur von Stoffen objektiv bestimmen zu können, brauchen wir aber Verfahren, die wiederholbar und eindeutig sind. Dazu orientieren wir uns an der Eigenschaft von Stoffen, sich unter Temperatureinfluss zu verändern. Wir kennen das vom Wasser, das mit der Temperatur seinen Aggregatzustand verändert. Unter 0°C gefriert es zu Eis, wird also zu einem Feststoff. Bei 100°C siedet es, geht also in den gasförmigen Zustand über. Wir wollen uns zur Temperaturmessung zunutze machen, dass sich Stoffe ausdehnen, wenn sie erwärmt werden. Heißes Wasser, in einer geschlossenen Flasche zum Beispiel, erhitzt die Luft zwischen Wasseroberfläche und Deckel. Diese dehnt sich aus und entweicht zischend, wenn die Flasche geöffnet wird. Umgekehrt gilt. Wenn Stoffe kälter werden, ziehen sie sich zusammen. Bei den meisten Stoffen verändert sich das Volumen in weiten Temperaturbereichen außerdem ziemlich gleichmäßig. Daher brauchen wir für unsere einfache Temperaturmessung nur noch eine geeignete Anzeigeeinrichtung, eine Skala. Denn wenn man zum Beispiel zehn Liter Wasser in einem Putzeimer von 20°C auf 30°C erwärmt, dann ist die Ausdehnung des Wassers hier kaum messbar. Der Wasserpegel steigt nur um ½mm. Hat das Wasser aber nur die Möglichkeit, sich in ein Röhrchen mit einem Querschnitt von 1cm² auszudehnen, dann steigt es in diesem Röhrchen um 21cm an. Wenn wir am Röhrchen nun in gleichmäßigen Abständen zehn Messstriche anbringen, haben wir schon einen brauchbaren Temperaturmesser gebaut, wenn auch nur für den Temperaturbereich zwischen 20 und 30°C. Tatsächlich funktionieren genauso aber Thermometer, also Temperaturmesser, die mit Flüssigkeit gefüllt sind. Das Wort „Thermometer“ kommt übrigens aus dem Altgriechischen und setzt sich zusammen aus den Wörtern „thermós“ für „warm“ und „metró“ für „messen“. Man muss allerdings eine geeignete Flüssigkeit für das Messen von Temperaturen verwenden. Da Wasser bei 0°C gefriert, könnten wir damit im Winter nur schlecht die Außentemperatur messen. Früher wurde daher meist Quecksilber verwendet. Es gefriert erst bei unter - 38°C und siedet bei über 356°C. Und es ist metallisch glänzend und dadurch gut sichtbar. Allerdings hat Quecksilber einen entscheidenden Nachteil: seine Dämpfe sind giftig. Deswegen füllt man Thermometer heute mit anderen Stoffen, zum Beispiel mit gefärbtem Alkohol. Man kann aber auch die Ausdehnung fester Körper insbesondere von Metallen zur Temperaturmessung nutzen. Man spricht dann von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. So dehnt sich zum Beispiel Zink bei Erwärmung etwa doppelt so stark aus wie Stahl. Werden dünne Streifen der Metalle fest miteinander vernietet oder verschweißt, erhält man ein sogenanntes Bimetall. Wird dieses erhitzt, biegt es sich, da sich die beiden Metallstreifen unterschiedlich stark ausdehnen. Der Bimetallstreifen biegt sich zu der Seite mit dem Metall, das sich schwächer ausdehnt. Befestigt man an einem Ende des Bimetallstreifens einen Zeiger und legt das Ganze wieder auf eine Skala, erhält man ein Bimetall-Thermometer. Damit das Ganze etwas handlicher wird, kann man den Bimetallstreifen auch zu einer Spirale aufwickeln. Tatsächlich gibt es noch einige weitere Möglichkeiten, spezifische Eigenschaften von Stoffen zur Temperaturmessung zu verwenden. So basiert zum Beispiel die Messung in einem Widerstandsthermometer darauf, dass der elektrische Widerstand eines Leiters oder Halbleiters von der Temperatur abhängig ist.

14 Kommentare
  1. gutes video

    Von Chiaram2006, vor 6 Monaten
  2. Das Viedio ist gut gemacht!

    Von Jana Kristin B., vor etwa einem Jahr
  3. Richtig gut!Ich habe es sofort verstanden

    Von Emma U., vor mehr als einem Jahr
  4. es gibt so viele musik für intros aber nein das hier war für 8 klässern echt zu kindisch

    Von Ranas, vor mehr als einem Jahr
  5. Chrasher S.
    Wenn sich dein Thermometer linear verhält, macht man 2 Messungen mit einem Vergleichsthermometer.
    Oder man misst einmal Wasser mit Eiswürfeln, dieses hat immer 0°C und macht eine weitere Messung mit einem Vergleichsthermometer.

    Von Karsten Schedemann, vor etwa 2 Jahren
  1. Wie kann man eine Skala auf ein Thermometer machen ?

    Von Chrasher S., vor etwa 2 Jahren
  2. Wichtiger Hinweis!
    Das Experiment in Minute 2:05 darf nur in einem metallischen Kochtopf im Beisein der Eltern durchgeführt werden. Nicht mit einem Kunststoffputzeimer. Es besteht sonst Brandgefahr!
    Auch beachte bitte, dass das Thermometer den richtigen Messbereich (0°C bis 100°C) hat. Fieberthermometer messen nur bis 45°C und höhere Temperaturen können dieses beschädigen.

    Von Karsten Schedemann, vor etwa 3 Jahren
  3. Perfekt erklärt! Super!

    Von Ummbecker, vor mehr als 3 Jahren
  4. deutlich erzählt

    Von Benjamin Goosmann, vor mehr als 3 Jahren
  5. super

    Von Benjamin Goosmann, vor mehr als 3 Jahren
  6. man könnte wirklich mehr aufgaben machen

    Von Pleyljohannes, vor mehr als 3 Jahren
  7. Ich fand das video gut .
    Man könnte aber mehr Aufgaben machen.

    Von Andrea H., vor mehr als 3 Jahren
  8. Vielen Dank das Video war sehr deutlich und hat mir gut zu verstehen gegeben wie die Temperaturmessung geht.

    Weiter so :-)

    Von Stsampson, vor mehr als 3 Jahren
  9. Wichtiger Hinweis!

    Das Experiment in Minute 2:05 darf nur in einem metallischen Kochtopf im Beisein der Eltern durchgeführt werden. Nicht mit einem Kunststoffputzeimer. Es besteht sonst Brandgefahr!

    Auch beachte bitte, dass das Thermometer den richtigen Messbereich (0°C bis 100°C) hat. Fieberthermometer messen nur bis 45°C und höhere Temperaturen können dieses beschädigen.

    Von Karsten Schedemann, vor fast 4 Jahren
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