Warum ist Wasser als Thermometersubstanz ungeeignet?
Wir haben in Chemie die Frage bekommen, warum Wasser für Thermometer ungeeignet ist, kann mir das jemand beantworten?
Danke im Voraus!!!
3 Antworten
Bei einem Flüssigkeitsthermometer nutzt Du die Ausdehnung einer Flüssigkeit, um die Temperatur zu bestimmen. Die Ausdehnung verändert also das Volumen der Flüssigkeit, und deshalb steigt sie z.B. ein einem Rohr unterschiedlich hoch.
Die Voraussetzung, daß das funktioniert, ist natürlich, daß die Flüssigkeit bei jeder Temperatur ein anderes Volumen hat, so daß man eindeutig vom Volumen auf die Temperatur zurückrechnen kann (in der Praxis steckt diese Rückrechnung in der Skala des Thermometers, man muß also nicht selber mit dem Taschenrechner ans Werk gehen).
Wasser hat aber eine Dichteanomalie: Es ist bei 4 °C am dichtesten, im Temperaturintervall zwischen 0 °C und 8.2 °C gibt es daher keine eindeutige Rückrechnung zwischen Dichte (und daher Volumen) und Temperatur. Z.B. hat Wasser bei 2.5 °C und 5.5 °C exakt dieselbe Dichte, daher wäre die Wassersäule für beide Temperaturen exakt gleich hoch.
Theoretisch könnte man ein Wasserthermometer für höhere Temperaturen, also zwischen 8.2 °C und 100 °C, durchaus verwenden. Aber erstens ist das ein recht kleiner Temperaturbereich (Quecksilberthermometer funktionieren z.B. zwischen −38 °C und +630 °C, was viel bequemer ist), und zweitens hat man noch das Problem, daß die Ausdehnung nicht näherungsweise linear mit der Temperatur steigt; im unteren Bereich der Temperatur würden die Gradstriche viel enger aneinander liegen als im oberen. Das würde die Benutzung eines solchen Thermometers unnötig verkomplizieren.
Zusätzlich hätte das Wasserthermometer auch noch den praktischen Nachteil, daß es zerbricht, wenn irgendein ignoranter Student damit eine Temperatur unter Null Grad messen will, weil das Wasser dann gefriert, sich dabei ausdehnt und das Glas zerfetzt
Es kann schlecht Temperaturen unter Null Grad anzeigen, da es dann gefroren ist.
Zumal hat es bei 4°C das kleinste Volumen.
LG.
Wegen seines Verhaltens bei Temperaturänderungen.
Um in einem Thermometer verwendet werden zu können müsste es sein Volumen ja passend zur Temperatur verändern.