Weitere thermometrische Eigenschaften

Wird ein fester oder flüssiger Körper erwärmt oder abgekühlt, dann ändert sich sein Volumen. Wir haben das im vorherigen Abschnitt ausführlich untersucht und auch erfahren, wie man diese Änderungen zur Messung der Temperatur ausnutzen kann.

Neben dem Volumen sind viele weitere physikalische Eigenschaften von der Temperatur abhängig auf die wir im Rahmen dieser SLE aber nicht vertieft eingehen wollen. Auch diese Eigenschaften lassen sich natürlich zur Temperaturmessung heranziehen. Beispiele dazu finden Sie unter den unten angegeben Links. Zu den thermometrischen Eigenschaften zählen insbesondere:

• Der elektrische Widerstand von Metallen und Halbleitern. Er wird bei der Realisierung von Widerstandsthermometern ausgenutzt.
• Die Thermospannung an der Kontaktstelle zweier Metalle.
• Der reversible oder irreversible Farbumschlag einiger Stoffe, die als Thermocolore bezeichnet werden.

Selbsttest

Das Widerstandsthermometer

Metalle und Halbleiter zeigen eine deutliche Abhängigkeit ihres elektrischen Widerstands R von der Temperatur. Wird ein solcher Widerstand, wie in der Zeichnung gezeigt, in einen elektrischen Stromkreis eingebaut, so ist der in diesem Stromkreis fließende Strom abhängig vom Widerstand R und somit abhängig von der Temperatur. Der mit dem Amperemeter gemessene Strom ist also ein Maß für die Temperatur der Probe.

Messen der Temperatur einer Probe mit einem temperatursensitiven Widerstand R (orange)

Widerstandsthermometer vereinigen viele Vorteile:

• ein größerer Abstand zwischen Messstelle und dem Anzeigegerät (Fernmessung) ist möglich.
• Sie weisen eine relativ kurze Reaktionszeit auf.
• Metall-Widerstandsthermometer sind über einen sehr weiten Temperaturbereich (viele 100 °C) einsetzbar
• Sie sind teilweise sehr genau (z. B. Platindraht-Instrumente).

Die heute weit verbreiteten Digitalthermometer sind meist Widerstandsthermometer.