Grundwissen

Der absolute Nullpunkt - Kelvin-Skala

Erhöht man die Temperatur der Flüssigkeit bzw. des Gases in dem sich die mikroskopisch sichtbaren Teilchen bewegen, so wird die Teilchenbewegung heftiger. Hieraus kann man indirekt schließen, dass bei Temperaturerhöhung auch die Bewegung der Atome bzw. Moleküle heftiger wird.

Eine Temperaturerhöhung bewirkt also eine Erhöhung der "mikroskopischen" kinetischen Energie und der potentiellen Energie der Atome bzw. Moleküle. Man könnte auch sagen eine Temperaturerhöhung bewirkt eine Erhöhung der inneren Energie der Flüssigkeit bzw. des Gases. Hat man nur genügend Energie zur Verfügung, die man der Flüssigkeit bzw. dem Gas zuführen kann, so kann man - wenigstens theoretisch - die Temperatur beliebig steigern.

Entzieht man dagegen der Flüssigkeit bzw. dem Gas Energie, so sinkt die Temperatur. Da die Gesamtenergie der Flüssigkeits- bzw. Gasmoleküle den Wert Null nicht unterschreitet, kann man verstehen, dass es eine untere Grenze für die Temperatur gibt. Diese untere Grenze bezeichnet man als absoluten Nullpunkt.

Hinweise:

• Diese scheinbar einleuchtende Erklärung für die Existenz einer tiefsten Temperatur ist im Sinne der modernen Physik nicht ganz korrekt. Fürs erste wollen wir uns aber damit zufrieden geben.
• Wie wir in der Schule durch ein Experiment auf die ungefähre Lage des absoluten Nullpunkts schließen können, wird in einem der nächsten Kapitel gezeigt.

Genaue Versuche und Überlegungen haben ergeben, dass die tiefste erreichbare Temperatur bei -273,15°C liegt. Um negative Temperaturmarken zu vermeiden, schlug Lord Kelvin eine Skala vor (Kelvin-Skala), die ihren Nullpunkt beim absoluten Nullpunkt hat. Kelvin-Temperaturen werden mit einem T symbolisiert. Die Einheit Kelvin wird durch K abgekürzt. Nach dem oben Gesagten bedeutet = -273,15 °C die gleiche Temperatur wie T = 0 K.