Waermemenge Formel, warum muss ich delta T mit Celsius nicht in Kelvin umrechnen?
Um die Temperatur heraus zu streichen, rechne ich Celsius in Kelvin um, aber dadurch sind die Ergebnisse falsch.
4 Antworten
Waermemenge Formel, warum muss ich delta T mit Celsius nicht in Kelvin umrechnen?
Weil 1 K = 1°C ist, muss nichts umgerechnet werden.
1967 wurde auf der 13. Generalkonferenz für Maß und Gewicht international gültig festgelegt:
Die Einheit für die Temperatur ist das Kelvin. Temperaturdifferenzen sollen immer in Kelvin angegeben werden, wobei festgelegt wird, dass 1 Kelvin = 1 °Celisius beträgt.
Als Zusatz wurde auf erwähnter Konferenz als Kompromiss gegenüber der Alltagssprache sinngemäß festgelegt:
Korrekt müsste es zum Beispiel heißen, die Temperatur auf der Celsiusskala beträgt 30 Kelvin. Man darf diesen Ausdruck aber abkürzen und sagen, die Temperatur beträgt 30 Grad Celsius.
Und hier habe ich die Herleitung des Kelvins noch genauer erläutert:
https://www.gutefrage.net/frage/definition-von-kelvin#answer-404148575
Jetzt noch ein einfaches Beispiel, um die Verwirrung etwas aufzulösen:
Nehmen wir mal einen Berggipfel. Über den könnte man sagen: seine Höhe überm Tal beträgt 560 m. Man könnte aber auch sagen, seine Höhe über Meeresspiegel beträgt 1298 m. Wir haben also zwei verschiedene Angaben über die Gipfelhöhe. Das ändert aber nichts daran, dass in beiden Fällen gilt: 1 Meter = 1 Meter. Eine Maßeinheit wie Meter, Kelvin oder °C gibt immer nur eine Differenz auf einer Skala wieder. Davon unterscheiden muss man eine Maßangabe. Die benötigt neben der Maßeinheit auch einen Nullpunkt der verwendeten Skala. Bei einem Berg kann man den Nullpunkt an seinen Fuß oder auf Meereshöhe legen. Die Länge eines Meters bleibt dadurch aber gleich. Bei der Temperaturskala wurde festgelegt, dass der Nullpunkt beim absoluten Nullpunkt der Temperatur liegen soll. Wenn man mit dieser Skala misst, spricht man von Kelvin. Da aber viele Menschen keine Physik hatten und mit Kelvin überhaupt nichts anfangen können (man stelle sich nur mal vor, im Wetterbericht werden für den nächsten Tag Temperaturen von 300 Kelvin angekündigt), hat man für den Alltag weiter die gewohnte Celsiusskala zugelassen, deren Nullpunkt am Schmelzpunkt des Wassers liegt. Das ändert aber nichts daran, dass auch auf der Celsiusskala der Skalenabstand jeweils 1 Kelvin beträgt.
Nur wenn man eine absolute Maßangabe wie die Temperatuir macht, ist der Nullpunkt der verwendeten Skala entscheidend und den muss man mit dem Wort Kelvin oder °Celsisu dazu sagen.
Bei der Wärmekapazität spielen aber nur Temperaturdifferenzen eine Rolle. Das sieht man ja schon an der Formel:
Q = m * c * ∆T
Bei einer Temperaturdifferenz spielt der Nullpunkt der Messung absolut keine Rolle, da spielt nur die Anzahl der Skalenstriche eine Rolle und die wird sowohl bei der Kelvinskala als auch bei der Celsisusskala korrekterweise in K angegeben. Manche geben Temperaturdifferenzen auch in °C an. Das ist streng genommen vorschriftswidrig, aber im Alltag völlig egal, weil ja dann doch gilt: 1 Kelvin = 1 °C.
Gegenfrage: Macht es einen zahlenmäßigen Unterschied, ob man eine Temperaturdifferenz in °C oder in K berechnet?
Ansonsten: Temperaturdifferenzen werden immer in Kelvin angegeben, auch wenn es zahlenmäßig keinen Unterschied macht. Da aber Wärmekapazitäten und andere thermodynamische Einheiten ein "K" enthalten, sollte man grundsätzlich in der SI-Einheit rechnen.
Warum bei Deiner Rechnung die 273,15 K nicht herausfallen, kann ich Dir jetzt, ohne Deine Rechnung zu sehen, nicht erklären. Aber:
In der Rechnung erscheint nur die Temperatur-DIFFERENZ. Und diese Differenz ist bei beiden Skalen gleich - Kelvin oder Celsius. Also hätte in den Gleichungen genauso gut auch Grad Celsius stehen können.
Nur die absoluten temperaturwerte unterscheiden sich - nicht die Differenzen.
da die Celsius- und Kelvinskalen die gleiche Steigung haben, sind Differenzen in beiden Einheiten gleich.
Die Differenz zwischen zwei Celsiustemperaturen C2 - C2 kann man in Kelvintemperaturen schreiben als (K2 - 273°) - (K1 - 273°) = K2 - 273° - K1 + 273° = K2 - K1.