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Temperaturmessung

Supraleitung, Tieftemperaturphysik und -technik Thermodynamik und statistische Physik, sämtliche Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines thermodynamischen Systems durch Vergleich mit einer Temperaturreferenz, z.B. dem Thermometer.

Hierfür können im Prinzip jegliche physikalischen Grössen (z.B. Länge, elektrischer Widerstand, Strahlungsgrössen) oder chemischen Eigenschaften (z.B. Temperaturmessfarben) verwendet werden, die sich mit der Temperatur gesetzmässig ändern.

Die Bestimmung der genauen Temperatur eines Systems ist trotz der alltäglichen Anwendungen keine triviale Sache – jedenfalls nicht, wenn man es genau nimmt. In der Internationalen Temperaturskala von 1990 sind 17 Temperaturfixpunkte (Fixpunkte) festgelegt, denen Temperaturen »zugeordnet« werden. D.h. die Zahlenwerte der Temperaturskala sind im Prinzip empirisch und historisch begründet.

Als Grundlage dient die absolute oder Kelvin-Skala. Zwischen den Temperaturfixpunkten, die mit im allgemeinen kompliziert arbeitenden Primärthermometern festgelegt werden, wird die Temperatur mit leicht anwendbaren Sekundärthermometern gemessen.

Man unterscheidet bei den Messverfahren zwischen der berührenden Messung (z.B. mit Thermometern) und der berührungslosen, spektroskopischen Messung (z.B. mit Pyrometern). Wie bei jeder Messung können Messfehler auftauchen, die durch geeignete Methoden, z.B. Kalibrieren, minimiert werden sollten (Fadenkorrektur). Je nach Temperaturbereich kommen speziell geeignete Verfahren zum Einsatz. So erfolgt die Temperaturmessung über 700 °C insbesondere spektroskopisch durch Strahlungsmessverfahren (Pyrometer). Temperaturen bis +3 000 °C werden mit Thermopaaren gemessen, deren Schenkel aus Kohle bestehen. Hingegen wird für die Induktionsmethode zum Messen tiefer Temperaturen die Eigenschaft paramagnetischer Salze eingesetzt, wonach deren magnetische Suszeptibilität Temperaturmessung proportional zu T-1 ist (C ist die Curie-Konstante). (Tieftemperaturphysik)

 

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