Mathematik

Temperatur und Thermometer einfach erklärt

Temperatur und Thermometer einfach erklärt
Temperatur und Thermometer einfach erklärt
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Die Temperatur beschreibt, wie warm oder kalt etwas ist. Ein Thermometer misst sie und zeigt einen Zahlenwert auf einer Skala oder einem digitalen Display an. Auf dieser Seite lernst du, Celsiuswerte sicher abzulesen, zu vergleichen und passende Thermometer auszuwählen.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Temperatur macht warm und kalt vergleichbar

Dein Wärmeempfinden kann dich täuschen: Zwei Menschen können dieselbe Umgebung unterschiedlich warm finden. Eine Messung liefert dagegen einen Zahlenwert, den beide vergleichen können.

Definition

Temperatur

Die Temperatur beschreibt den thermischen Zustand eines Körpers oder eines Systems. Vereinfacht gesagt gibt sie an, wie warm oder kalt etwas ist.

Im Alltag wird die Temperatur häufig in Grad Celsius angegeben. Das Einheitenzeichen lautet °C. Ein Messwert besteht immer aus Zahl und Einheit, zum Beispiel 18 °C.

Wichtige Orientierungspunkte der Celsius-Skala sind:

  • 0 °C: Gefrierpunkt von Wasser
  • 100 °C: Siedepunkt von Wasser
Merke

Dein Empfinden beschreibt, wie warm oder kalt es sich für dich anfühlt. Ein Thermometer liefert einen messbaren Temperaturwert.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelche Aussage beschreibt eine Temperaturmessung richtig?
Lösung: Sie liefert einen Zahlenwert mit einer Einheit. — Ein Messwert wie 18 °C macht Temperaturen eindeutig vergleichbar.
So funktioniert ein Flüssigkeitsthermometer

Ein Flüssigkeitsthermometer besitzt ein Vorratsgefäß, ein enges Steigrohr und eine Skala mit Strichen und Zahlen. Im Vorratsgefäß und Steigrohr befindet sich eine Flüssigkeit.

Wird die Flüssigkeit wärmer, dehnt sie sich aus. Dadurch steigt sie im engen Rohr. Wird sie kälter, sinkt die Flüssigkeitssäule. An ihrer Höhe liest du den Temperaturwert ab.

Beispiel

Du hältst ein geeignetes Thermometer zuerst in kühles und danach in wärmeres Wasser. Im wärmeren Wasser steigt die Flüssigkeitssäule. Die höhere Säule gehört auf der üblichen senkrechten Skala zu einem größeren Temperaturwert.

Damit die Höhe der Flüssigkeit einen Messwert ergibt, braucht das Thermometer eine kalibrierte Skala. Beim Kalibrieren werden bekannten Zuständen Messwerte zugeordnet und die Zwischenräume in gleichmäßige Abschnitte geteilt.

Früher wurde häufig Quecksilber als Thermometerflüssigkeit verwendet. Wegen seiner Giftigkeit wird darauf heute im Alltagsgebrauch verzichtet. Andere Flüssigkeitsthermometer können beispielsweise eine eingefärbte Flüssigkeit enthalten. Digitale Thermometer zeigen den Messwert unmittelbar als Zahl an.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelWarum steigt die Flüssigkeitssäule bei einer Erwärmung?
Lösung: Die Flüssigkeit dehnt sich aus und steigt im engen Rohr. — Entscheidend ist die Ausdehnung der Flüssigkeit. Das enge Steigrohr macht die Veränderung gut sichtbar.
Eine Thermometerskala richtig ablesen

Schau vor dem Ablesen nicht sofort auf die Flüssigkeitssäule. Untersuche zuerst die Skala.

  1. Suche die Einheit, zum Beispiel °C.
  2. Finde zwei beschriftete Werte.
  3. Zähle die gleich großen Zwischenräume zwischen diesen Werten.
  4. Bestimme den Wert eines Zwischenraums.
  5. Lies die Höhe der Flüssigkeitssäule ab.
Beispiel

Zwischen −10 °C und 0 °C liegen fünf gleich große Zwischenräume. Der gesamte Abstand beträgt 10 °C. Deshalb steht jeder Zwischenraum für 2 °C.

Die Skalenwerte lauten von unten nach oben:

−10 °C, −8 °C, −6 °C, −4 °C, −2 °C, 0 °C.

Endet die Flüssigkeitssäule am zweiten Strich über −10 °C, zeigt das Thermometer −6 °C.

Merke

Zähle die Zwischenräume, nicht nur die Striche. Prüfe außerdem die Einheit und die Richtung der Skala.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Temperaturen über 0 °C heißen . Temperaturen unter 0 °C heißen . Auf einer üblichen senkrechten Thermometerskala stehen größere Werte weiter .

Lösungen: Lücke 1: Plusgrade; Lücke 2: Minusgrade; Lücke 3: oben. Das Vorzeichen zeigt die Lage zur Null. Über der Null liegen positive, darunter negative Werte.
Teste dich
Frage 1 von 1MittelZwischen −10 °C und 0 °C liegen fünf gleich große Zwischenräume. Welchen Wert hat der zweite Strich über −10 °C?
Lösung: −6 °C — Jeder Zwischenraum entspricht 2 °C: −10 °C, −8 °C, −6 °C.
Plus- und Minusgrade vergleichen

Temperaturen über 0 °C sind positiv, Temperaturen unter 0 °C negativ. Das Pluszeichen wird manchmal weggelassen: 7 °C und +7 °C bezeichnen denselben Wert.

Auf einer senkrechten Thermometerskala gilt:

  • weiter oben bedeutet größer und wärmer;
  • weiter unten bedeutet kleiner und kälter.

Bei negativen Zahlen ist der Wert näher an der Null größer. Deshalb ist −2 °C wärmer als −8 °C.

Beispiel

Ordne −12 °C, +7 °C, 0 °C und −3 °C vom kältesten zum wärmsten Wert.

Beginne mit dem kleinsten Wert und gehe auf der Zahlenskala nach oben:

−12 °C < −3 °C < 0 °C < +7 °C

Damit ist −12 °C am kältesten und +7 °C am wärmsten.

Merke

Bei Minusgraden ist nicht die größere Ziffernfolge entscheidend: −3 °C ist größer und wärmer als −12 °C, weil −3 näher an 0 liegt.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelWelche Temperatur ist wärmer?
Lösung: −2,5 °C — Auf der Skala liegt −2,5 °C oberhalb von −3 °C. Daher ist −2,5 °C wärmer.
Frage 2 von 2SchwerWelche Reihenfolge verläuft vom kältesten zum wärmsten Wert?
Lösung: −4,7 °C, −4,6 °C, +4,6 °C — Aufsteigend ordnen heißt: vom kleinsten zum größten Wert gehen.
Das passende Thermometer verwenden

Thermometer sind für unterschiedliche Messaufgaben gebaut. Beispiele sind Außen-, Zimmer-, Fieber-, Bade- und Bratenthermometer. Vor einer Messung prüfst du deshalb, ob das Gerät zum Gegenstand und zum erwarteten Temperaturbereich passt.

Ein Fieberthermometer ist zum Messen der Körpertemperatur gedacht. Für eine Tiefkühltruhe oder einen heißen Braten brauchst du ein dafür geeignetes Thermometer.

So gehst du bei einer Messung vor:

  1. Wähle ein geeignetes Thermometer.
  2. Prüfe Einheit und Skala.
  3. Bringe den Messfühler an die vorgesehene Messstelle.
  4. Warte, bis sich die Anzeige nicht mehr deutlich verändert.
  5. Lies Zahl und Einheit ab und notiere beides.
Gut zu wissen

Arbeite bei heißen Flüssigkeiten oder heißen Gegenständen besonders vorsichtig. Berühre sie nicht, um ihre Temperatur zu prüfen. Verwende ein geeignetes Thermometer und halte dich an die Hinweise zum Gerät.

Beispiel

Du möchtest Raumtemperatur sowie kaltes und warmes Wasser vergleichen. Miss alle drei Temperaturen mit einem dafür geeigneten Thermometer und notiere die Werte in einer Tabelle. Wiederhole die Wassermessungen später unter denselben Bedingungen. So kannst du deine Vermutung mit den beobachteten Messwerten vergleichen.

Teste dich
Frage 1 von 1SchwerWarum ist ein Fieberthermometer nicht automatisch für eine Tiefkühltruhe geeignet?
Lösung: Thermometer sind für bestimmte Messaufgaben und Temperaturbereiche vorgesehen. — Wähle ein Thermometer, dessen Verwendungszweck und Messbereich zur Aufgabe passen.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Temperatur und Thermometer
    • Temperatur: beschreibt warm und kalt
    • Einheit: Grad Celsius mit dem Zeichen °C
    • Messgerät: passend zur Messaufgabe auswählen
    • Flüssigkeitsthermometer: Ausdehnung bewegt die Flüssigkeitssäule
    • Ablesen: Einheit, Teilung und Säulenhöhe prüfen
    • Vergleichen: kleiner bedeutet kälter, größer bedeutet wärmer
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWas zeigt das Zeichen °C an?
Lösung: Die Einheit Grad Celsius — Zahl und Einheit bilden gemeinsam einen vollständigen Temperaturwert.
Frage 2 von 3MittelEin Thermometer zeigt −8 °C, ein anderes −6 °C. Welche Aussage stimmt?
Lösung: −6 °C ist wärmer als −8 °C. — Es gilt −8 °C < −6 °C. Der größere Wert −6 °C ist wärmer.
Frage 3 von 3SchwerEin Thermometer besitzt zwischen 0 °C und 10 °C fünf gleich große Zwischenräume. Die Säule endet am dritten Strich über 0 °C. Was zeigt es an?
Lösung: 6 °C — Fünf Zwischenräume teilen 10 °C in Schritte von 2 °C. Der dritte Schritt führt zu 6 °C.

Du kannst eine Temperatur sicher bestimmen, wenn du das passende Messgerät wählst, die Einheit und Skalenteilung prüfst und Plus- sowie Minuswerte korrekt einordnest.

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