Gasthermometer

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Die Mutter aller Thermometer, das Gasthermometer, enthält ein Ideales Gas, dessen elementare Temperaturfunktion

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6.1

die Einheit „Joule/Mol“ (in SI-Basiseinheiten: „kg·m²·s-²·mol-1“) besitzt. Sie wird aus zweierlei Gründen durch die Universelle Gaskonstante R dividiert:

Als Leitfunktion soll die Temperaturfunktion des Idealen Gases eine eigene Einheit bekommen, nämlich das „Kelvin“. Deshalb hat die Universelle Gaskonstante R die Einheit „Joule/(Kelvin·Mol)“.
Die von einem Gasthermometer auf der Basis der umgerechneten Werte und einem Thermometer mit Celsius-Skala angezeigten Temperaturunterschiede sollen dieselben Zahlenwerte haben. Deshalb hat die Universelle Gaskonstante R die Maßzahl „8,314472“.

Während sowohl die Einführung einer neuen Einheit als auch der Abgleich auf die Celsius-Skala lediglich pragmatische Bedeutung hat, muss dem Umstand, dass die Skala einen Nullpunkt aufweist, der mit dem Verschwinden des Zählers – also bei Konvergenz des Volumens oder des Drucks gegen Null – erreicht wird und der auch nicht unterschritten werden kann, physikalische Bedeutung zugemessen werden.

Technische Ausführungen des Gasthermometers sorgen entweder für konstantes Volumen, wobei dann der Druck als Temperatur angezeigt wird (jollysches Gasthermometer), oder für konstanten Druck, wobei das sichtbare Volumen dann direkt die Temperatur anzeigt (Ausdehnungsthermometer).