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Der absolute Nullpunkt

Zwei Sachaufgaben zum tiefsten Punkt der Temperaturskala — mit Messreihe, Extrapolation und einer kühnen Schlagzeile.

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Messreihe am Gasthermometer

AFB I–II

In einem Schulversuch ist eine Luftmenge in einem Glasrohr eingeschlossen; der Druck bleibt während des gesamten Versuchs gleich. Gemessen werden drei Wertepaare: bei 0 °C ein Volumen von 100,0 cm³, bei 50 °C ein Volumen von 118,3 cm³ und bei 100 °C ein Volumen von 136,6 cm³. Im Diagramm liegen die drei Messpunkte auf einer Geraden.

  1. Bestimmen Sie, um wie viel Kubikzentimeter das Volumen je 1 K Temperaturerhöhung zunimmt.
  2. Ermitteln Sie durch Extrapolation die Temperatur, bei der das Volumen rechnerisch null wäre.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Die Messpunkte liegen auf einer Geraden — dann genügen zwei davon. Teilen Sie den Volumenzuwachs durch die zugehörige Temperaturdifferenz und denken Sie daran, dass diese Differenz in K angegeben wird.Bestimmen heißt hier: Rechenweg zeigen und Ergebnis mit Einheit angeben.
Hinweis zu Aufgabe b)
Fragen Sie sich, um wie viel Kelvin man von 0 °C aus abkühlen müsste, bis die 100,0 cm³ vollständig aufgebraucht wären. Der Zuwachs je Kelvin aus Aufgabe a) ist der Schlüssel.