Celsius, Fahrenheit oder Kelvin?

Immer wieder wird das Thema "Wetter" für Quizshows herangezogen. So
auch vor rund einem Monat im "härtesten Quiz Deutschlands". Hätten
Sie es gewusst?


Vor rund einem Monat, genauer gesagt am 22.02.2020, stellte Johannes
B. Kerner in der Quizshow "Der Quiz-Champion ? Das härteste Quiz
Deutschlands" die Frage: "Welche dieser Temperaturen ist die
höchste?". Die drei Antwortmöglichkeiten waren: a) 2 °C, b) 22 °F
oder c) 222 K. Die Kandidatin tippte auf 22 °F, der Experte in der
Kategorie "Natur und Wissenschaft" loggte 222 K ein. Für welche
Antwort hätten Sie sich entschieden?

Gehen wir doch mal auf die Suche nach der richtigen Antwort und
fangen mit der im Allgemeinen gebräuchlichsten und daher auch
bekanntesten Temperatureinheit an: Grad Celsius (°C).
Die Celsius-Skala geht auf den 1701 im schwedischen Uppsala geborenen
Astronom Anders Celsius zurück. Er setzte dabei zwei Fixpunkte,
nämlich einen für den Siedepunkt von reinem Wasser und einen weiteren
für den Gefrierpunkt von geschmolzenem reinem Eis. Celsius belegte
den Siedepunkt mit 0 °C und den Gefrierpunkt mit 100 °C, also genau
umgekehrt zur heutzutage bekannten Form. Erst nach Celsius' Tod
drehte Carl von Linné (ebenfalls schwedischer Wissenschaftler) die
Skala um.

Ebenfalls vielen bekannt, aber mit Ausnahme von (hauptsächlich)
Nordamerika, Großbritannien und Irland kaum genutzt: die
Fahrenheit-Skala (Einheit °F).
Benannt wurde sie nach ihrem Erfinder Daniel Gabriel Fahrenheit, der
1686 in Danzig das Licht der Welt erblickte. Er legte gleich mehrere
Fixpunkte fest. So stellt ihr Nullpunkt die niedrigste Temperatur
dar, die er mit einem Eis-Wasser-Salz Gemisch selbst erzeugen konnte
(umgerechnet ? 17,8 °C). Dadurch sollten negative Temperaturwerte
vermieden werden. Des Weiteren wurden 32 °F dem Gefrierpunkt von
reinem Wasser, 100 °F der menschlichen Körpertemperatur und 212 °F
dem Siedepunkt von reinem Wasser gleichgesetzt. Den Bereich zwischen
Siede- und Gefrierpunkt teilte er darauf in 180 gleichgroße Teile
ein. Um die Temperatur in °F (im Folgenden Tf) in die in °C (Tc)
umzurechnen und umgekehrt, helfen folgende Formeln:
Tf = Tc * 1,8 + 32
Tc = (Tf ? 32) / 1,8

Über einen vergleichsweise geringen Bekanntheitsgrad dürfte sich die
Kelvin-Skala (Einheit bis 1967 °K, heute nur noch K) "erfreuen",
findet sie ihre Anwendung doch eher im wissenschaftlichen Milieu. Als
Namensgeber fungierte in diesem Fall der 1824 in Belfast geborenen
Physiker William Thomson, dem späteren Lord Kelvin of Largs. Die
Einteilung der Kelvin-Skala entspricht derjenigen von Celsius,
allerdings legte Kelvin den Nullpunkt auf -273,15 °C fest. Das ist
nicht etwa willkürlich geschehen, sondern das Ergebnis
thermodynamischer Überlegungen. Denn bei einer Temperatur von -273,15
°C bzw. 0 K ist die mittlere Bewegungsenergie von Gasmolekülen gleich
Null oder anders ausgedrückt: Bei dieser Temperatur bewegt sich
absolut gar nichts mehr. 273,15 K wären dann also im Umkehrschluss 0
°C und 373,15 K dementsprechend 100 °C.

Zurück zum Quiz-Champion! Mit dem Wissen, dass 32 °F dem Gefrierpunkt
von Wasser, also 0 °C entspricht, kann man, ohne groß rechnen zu
müssen, sofort sagen, dass 22 °F auf jeden Fall niedriger als 2 °C
sein muss (genau genommen sind 22 °F etwa -5,6 °C). Gleiches gilt
auch für 222 K: Da 273,15 K gleich 0 °C sind, müssen 222 K deutlich
unter 0 °C liegen und zwar bei -51,15 °C.

Antwort a) ist also richtig. Unter dem Strich könnte man also sagen,
die Kandidatin lag knapp, der Experte dagegen total daneben. Aber wie
dem auch sei, gebracht hat es niemandem von beiden etwas...ganz im
Gegensatz zum Autor, dem die Frage als Aufhänger zum heutigen Thema
des Tages diente. ;-)


Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.03.2020

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