Was ist Temperatur?

Leon findet es heute sehr heiß. Er legt sich einfach hin und isst Eiscreme! Lina will lieber eine Tasse heißen Tee trinken, denn ihr ist ganz kalt. Wir verwenden Wörter wie "heiß", "warm", "kühl" oder "kalt" jeden Tag, wenn wir über Dinge wie Wetter, Essen oder Getränke reden. Aber nicht alle empfinden diese Dinge immer gleich und sind vielleicht anderer Meinung, ob es heute nun warm oder kalt ist.

Gibt es eine Methode, zu sagen, wie heiß oder kalt etwas ist, so dass alle es verstehen? Ja, wir können es messen – mithilfe dieses Geräts: dem Thermometer. Thermometer zeigen an, wie heiß oder kalt der gemessene Stoff genau ist. Diese physikalische Größe nennt man Temperatur. Doch warum ist der Tee heiß und die Eiscreme kalt?

Warum unterscheiden sich die Temperaturen verschiedener Objekte? Um diese Frage zu beantworten, muss man viel, viel tiefer schauen. Alles um dich herum besteht aus winzigen Teilchen – aus Atomen und Molekülen, die sich ständig bewegen. Alle diese Teilchen tragen Energie, die mit ihrer Bewegung zusammenhängt: kinetische Energie. Ihre Bewegung ist zufällig.

Sie alle bewegen sich unterschiedlich schnell in unterschiedliche Richtungen. Aus diesem Grund misst man ihre durchschnittliche kinetische Energie. Und das ist Temperatur! Die Temperatur des heißen Tees ist hoch, weil sich die Teilchen darin schnell bewegen. Ihre durchschnittliche kinetische Energie ist hoch.

Bei Eiscreme ist das genau andersherum. Ihre Temperatur ist niedrig, weil sich die Teilchen viel langsamer bewegen und ihre kinetische Energie gering ist. Im Prinzip ist es so: Ist die Temperatur niedrig genug, bewegen sich die Teilchen gar nicht mehr. Ihre kinetische Energie ist dann gleich 0. Das ist so kalt, wie es nur geht.

Man bezeichnet dies als absoluten Nullpunkt. Um sicherzustellen, dass die Messung der Temperatur genau ist und für jeden das Gleiche bedeutet, braucht man Skalen, auf die sich alle geeinigt haben. Der absolute Nullpunkt ist der tiefste Punkt einer solchen Skala – der Kelvin-Skala. Die Temperaturwerte auf der Kelvin-Skala beginnen beim absoluten Nullpunkt und können niemals negativ sein. Die Kelvin-Skala ist eine absolute Skala.

Dir sagt die Kelvin-Skala vielleicht nichts, weil sie meist nur in der Wissenschaft verwendet wird. Im Alltag nutzen wir entweder die Celsius-Skala oder die Fahrenheit-Skala. Für die Celsius-Skala sind zwei Messpunkte typisch: Die Temperatur, bei der Wasser gefriert, und die Temperatur, bei der Wasser kocht. Die Strecke zwischen den beiden Punkten wird in 100 Abschnitte aufgeteilt. Jeder dieser gleich großen Abschnitte entspricht einem Grad.

Die Fahrenheit-Skala nutzt man häufig in den USA und einigen anderen Ländern. Auf der Fahrenheit-Skala liegt der Gefrierpunkt von Wasser bei 32 Grad und der Siedepunkt bei 212 Grad. Beide Skalen beziehen sich auf die Siede- und Gefrierpunkte von Wasser. Sie sind relative Skalen. Mit diesen Skalen kannst du die Temperatur genau messen.

Aber wie du sie empfindest, ist relativ. Das hängt davon ab, wie hoch deine Körpertemperatur ist. Wenn etwas eine höhere Temperatur hat als dein Körper, emfindest du es als warm oder heiß. Ist die Temperatur des Dings viel niedriger, kommt es dir kalt vor. Deine normale Körpertemperatur liegt bei etwa 37 Grad Celsius oder 98 Grad Fahrenheit.

Wenn Lina an einem heißen Tag also kalt ist, ist ihre Körpertemperatur vielleicht höher als gewöhnlich? Oh, nein ... Lina, du hast Fieber! Es scheint, dass du wieder krank bist!