Temperatur ist die Eigenschaft eines Materials, die die Wärme und Kälte des Materials misst. Die Temperatur des Materials gibt den spontanen Wärmefluss an; dann stellt sich die Frage: Ist Temperatur eine physikalische Größe?
Die Temperatur des Materials ist mit der inneren Bewegung der Moleküle verbunden, so dass die Moleküle kinetische Energie erhalten. Da die Temperatur mit der inneren Eigenschaft des Materials zu tun hat, versuchen wir in diesem Beitrag zu erklären, warum und wie Temperatur eine physikalische Eigenschaft ist.
Die Temperatur ist eine physikalische Eigenschaft, da sie den Molekülen des Materials nur kinetische Energie verleiht, die eine zufällige Bewegung der Moleküle im Inneren des Materials verursacht, aber die molekulare Konfiguration, die mit der Zusammensetzung verbunden ist, nicht beeinflusst. Da sich die Zusammensetzung des Stoffes aufgrund der Temperatur nicht ändert; daher ist es eine physikalische Eigenschaft.
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Wie ist Temperatur eine physikalische Eigenschaft?
Jedes Material besitzt eine bestimmte Temperatur, die seine allgemeine Eigenschaft beschreibt, um den physikalischen Zustand der Temperatur am Beispiel des Thermometers zu erklären. Das Thermometer ist ein Messgerät, mit dem die Temperatur der Substanz überprüft wird.
Das Thermometer besteht aus einem schmalen Glasröhrchen mit Quecksilber am Boden des Röhrchens. Wenn Wärme zugeführt wird, dehnt sich das Quecksilber aus und erhält kinetische Energie und beginnt aufzusteigen. Sinkt die Temperatur, fällt auch das Quecksilber zurück. Dabei ändert sich die elektronische Konfiguration des Quecksilbers nicht; nur die Quecksilbermoleküle erreichen kinetische Energie, die die innere Bewegung verursacht.
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Ist Temperaturänderung eine physikalische Eigenschaft?
Wir können die Temperatur der Substanz nicht vorhersagen, es sei denn, es tritt eine Änderung der physikalischen Eigenschaft auf. Ändert ein Stoff durch Veränderung der Temperatur seine Form, Textur, Farbe, Härte oder Größe, dann kann man sagen, dass Temperaturänderung eine physikalische Eigenschaft ist.
Betrachten wir das Beispiel Eisen oder Stahl. Eisen ist ein sehr hartes Material, und es ist sehr schwer zu formen, als ihm die gewünschte Form zu geben. Wenn Sie das Eisen oder den Stahl auf über 460 °C erhitzen, glüht das Eisen oder der Stahl rot und wird außerdem weich und lässt sich leicht formen. Die Änderung der Temperatur des Eisens oder Stahls führt dazu, dass sie sich verfärben und an Härte verlieren. Diese beiden Änderungen von Eisen und Stahl sind nichts anderes als die Änderung der physikalischen Eigenschaft, die beim Abkühlen reversibel sein kann. Somit wird auch die Temperaturänderung mit der physikalischen Eigenschaft in Verbindung gebracht.
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Wie ist eine Temperaturänderung eine physikalische Eigenschaft?
Das Erhitzen und Abkühlen einer beliebigen Substanz bewirkt eine Temperaturänderung. Da wir wissen, dass Temperatur nichts anderes als die innere Bewegung des Moleküls ist, entsteht dann der Zweifel, dass die Temperatur eine physikalische Eigenschaft ist, wenn sich die innere Bewegung des Moleküls ändert?
Die Antwort auf diese Frage lässt sich am Beispiel des Wassers präzisieren. Wasser siedet bei 100°C und gefriert unter 4°C. Dieses Kochen und Gefrieren des Wassers bezieht sich auf eine Änderung der Temperatur des Wassers. Wenn das Wasser kocht, entstehen die Dämpfe. Hier verwandelte Wasser seinen Zustand von flüssig in gasförmig, aber die Zusammensetzung des Wassers bleibt die gleiche wie das Molekül, das 2-Wasserstoff und ein Sauerstoffatom besitzt, das durch eine starke Bindung gehalten wird. Nur der physikalische Zustand des Moleküls wird verändert. Ebenso verhält es sich mit der Eisbildung aus Wasser. Wenn das Wasser unter 4°C gefriert, verwandelt sich das flüssige Wasser in Festkörpereis.
In beiden Fällen ist die Temperaturänderung auf die Änderung der Bewegung der Moleküle zurückzuführen. Wenn die Molekulargeschwindigkeit als physikalische Eigenschaft betrachtet wird, dann ist die Temperaturänderung auch eine physikalische Eigenschaft, da die Temperatur stark von der Molekularbewegung beeinflusst wird.
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Wenn eine chemische Verbindung eine chemische Reaktion mit einem Anstieg oder Abfall der Temperatur erfährt, wie können wir dann Temperatur als physikalische Eigenschaft bezeichnen?
Grundsätzlich sollen chemische Reaktionen auch ohne Temperaturänderung ablaufen. Bei einigen Verbindungen bewirkt die Temperaturschwankung, dass die chemische Reaktion schnell abläuft. Wenn Sie die Temperatur erhöhen, bewirkt mehr Wärmeenergie die Bindung mit dem Nachbarmolekül, sodass sich die Reaktionszeit verkürzt. Die mit dem Molekül verbundene Temperaturänderung verleiht dem Molekül nur mehr kinetische Energie und bricht die Bindung mit dem Nachbaratom. Nach dem Aufbrechen der Bindung bleibt die chemische Eigenschaft des einzelnen Atoms gleich. Daher wird es auch als physikalische Eigenschaft betrachtet.
Es gibt einige Fälle, in denen die chemische Reaktion die Freisetzung von Wärme verursacht. Die Abgabe von Wärme ist nichts anderes als eine Temperaturänderung. In diesem Fall ist eine chemische Reaktion für die Temperaturänderung verantwortlich, und die Temperatur hat nichts mit der chemischen Reaktion zu tun; daher wird in diesem Fall auch die Temperaturänderung als physikalische Eigenschaft betrachtet.
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Häufig gestellte Fragen
Welche Faktoren beeinflussen die Temperatur des Stoffes?
Der Faktor, der die Temperatur der Substanz stärker beeinflusst, ist die Bewegung des Moleküls.
Wenn die Bewegung des Moleküls in der Substanz größer ist, wird die von ihnen erworbene kinetische Energie größer sein; dies führt dazu, dass die Substanz eine hohe Temperatur erreicht. Wenn die Bewegung der Moleküle langsamer ist, ist die von ihnen erworbene kinetische Energie geringer, was dazu führt, dass eine geringere Temperatur erreicht wird.
Verursacht eine Temperaturänderung eine Änderung anderer physikalischer Eigenschaften?
Die Änderung der physikalischen Eigenschaften und die Temperatur sind immer miteinander verbunden. Einige Zeitänderungen der Temperatur verursachen Änderungen der physikalischen Eigenschaft, während andererseits die Änderung der physikalischen Eigenschaft zu einer Änderung der Temperatur führt.
Die Änderung der Temperatur wird weitgehend durch die Änderung des Drucks beeinflußt und Volumen. Dies führt zu einer Änderung der anderen physikalischen Eigenschaften wie Textur, Form, Größe, Löslichkeit, Farbe, Härte usw. Zum Beispiel Bleichlorid. Bleichlorid ist in kaltem Wasser unlöslich, aber in heißem Wasser löslich. Hier variierte die Temperatur des Wassers, was zu einer Änderung der Löslichkeit von Bleichlorid führte.
Warum ist Temperatur eine physikalische Größe?
Die Temperatur eines Objekts ist variabel und reversibel und kennzeichnet immer auch physikalische Veränderungen wie Schmelz-, Siede-, Gefrierpunkt und Zustand des Stoffes.
Als physikalische Eigenschaft wird jede Eigenschaft bezeichnet, die mit der physikalischen Erscheinung, Messung, Beobachtbarkeit und nicht an der chemischen Reaktion beteiligt ist. Die Temperatur ist auch eine messbare und sensible Größe, die die physikalische Beschaffenheit einer Substanz angibt.
Wie misst man die Temperatur?
Es gibt drei Einheiten, um die Temperatur zu messen; Sie sind
- Fahrenheit
- Celsius
- Kelvin
Was sind die Faktoren, die den physikalischen Zustand der Materie stark beeinflussen?
Es gibt bestimmte Eigenschaften von Stoffen, die für die Änderung des physikalischen Zustands der Materie verantwortlich sind; Sie sind
- Temperatur – Erhöhung der Temperatur, die Materie kann sich von fest zu flüssig in gasförmig umwandeln, während bei sinkender Temperatur eine Flüssigkeit fest und Gas flüssig werden kann.
- Druck – durch Erhöhung des Drucks wird Gas in eine Flüssigkeit umgewandelt und Flüssigkeit kann in einen Feststoff umgewandelt werden. Bei Druckabfall ist es umgekehrt.
- Intermolekulare Kraft – Wenn die intermolekulare Kraft zwischen den Materien stark ist, dann ist der Zustand der Materie fest, da der intermolekulare Raum zwischen den Atomen sehr klein wird. Wenn die intermolekulare Kraft mäßig ist, nimmt die Materie einen flüssigen Zustand an, und wenn sie sehr viel geringer ist, dann nimmt die Materie einen gasförmigen Zustand an, da der intermolekulare Raum zu groß ist.
Ist Temperatur eine extensive oder intensive Eigenschaft?
Temperatur wird oft als intensive Eigenschaft bezeichnet, da jedes Objekt unabhängig von Form, Größe und Menge eine bestimmte Temperatur besitzt.
Die Temperatur des Stoffes hängt nicht von der darin enthaltenen Stoffmenge ab. Nimmt man eine Tasse Milch mit 30°C und eine Tasse Wasser mit 30° und mischt man beides zusammen, hat auch die Mischung aus Wasser und Milch die gleiche Temperatur von 30°C.
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Ich bin Keerthi K Murthy und habe einen Abschluss in Physik mit Spezialisierung auf dem Gebiet der Festkörperphysik. Ich habe Physik immer als ein grundlegendes Fach betrachtet, das mit unserem täglichen Leben verbunden ist. Als Student der Naturwissenschaften genieße ich es, neue Dinge in der Physik zu erkunden. Als Autor ist es mein Ziel, die Leser mit meinen Artikeln auf vereinfachte Weise zu erreichen.