Flüssigkeitsthermometer

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	Flüssigkeitsthermometer: Glaskolben mit gefärbtem Alkohol

Physikalischer Hintergrund

Als Flüssigkeit wird in diesem Experiment Alkohol verwendet. Wegen des geringen Anstiegs um 2 cm nehmen wir vereinfachend eine lineare Ausdehnung an.

Mit dem Gesetz von Gay-Lussac erhält man bei konstantem Druck p das Volumen V bei einer bestimmten Temperatur ::

Mit dem Volumen bei 20°C ermittelt man das Volumen V₀ bei 0°C:

Aufgrund der kleinen Auslenkung um 2 cm vernachlässigt man die Druckänderung im Kolben, die durch die Verschiebung der Flüssigkeitssäule entsteht. Man ermittelt nun das Volumen bei der unbekannten Temperatur (mit ):
Mit dem Volumenausdehnungskoeffizienten lässt sich die Temperatur im Kolben abschätzen:

.

Damit ergibt sich eine Temperaturerhöhung um . Aufgrund dieser geringen Erhöhung ist auch der Temperaturgradient zwischen Kolben und Umgebung sehr gering ist. Der Wärmeausgleich geschieht daher sehr langsam.