

Heft 37. | 
12. 9. 1918 
Bei der großen Bedeutung der Temperaturmes- 
sung für die verschiedensten Zweige der “Wissen- 
schaft und Technik erscheint es gerechtfertigt, die 
Probleme der Temperaturskala und den heute in 
dieser Frage erreichten Standpunkt auch den 
Lesern dieser Zeitschrift zugänglich zu machen, wo- 
bei in der Hauptsache die beiden soeben erwähnten 
Abhandlungen berücksichtigt werden sollen. 
Die Grundlage für alle Temperaturmessungen 
bildet jetzt das ,,Thermometrische Fundamental- 
intervall“, das definiert wird als Temperaturabstand 
zwischen dem Erstarrungspunkt (0°) und dem Siede- 
punkt (100°) des reinen Wassers unter dem Druck 
von 760 mm Quecksilber. Der hundertste Teil 
dieses Intervalles — 1° © ist die Einheit der 
- Temperatur, und man erhält eine unbegrenzte Tem- 
_peraturskala, wenn man die Gradteilung im Funda- 
_mentalintervall nach unten und oben beliebig fort- 
setzt. 
Um praktisch Temperaturmessungen ausführen 
zu können, muß die so definierte Skala realisiert 
werden: wir müssen die Werte irgendeiner von der 
Temperatur kontinuierlich abhängigen, leicht meß- 
baren Eigenschaft irgendeines Stoffes (Länge, 
Volumen, Thermokraft, elektr. Widerstand usw.) an 
den Fundamentalpunkten bestimmen und den Un- 
terschied der Werte durch 100 teilen, wodurch wir 
die Änderung der betreffenden Eigenschaft für 
1° © erhalten, so daß wir nunmehr in der Lage sind, 
jedem gemessenen Wert der fraglichen Eigenschaft 
einen bestimmten Temperaturpunkt zuzuordnen. 
Hier aber beginnen bereits die Schwierigkeiten. 
Dies Verfahren zur Realisierung der Temperatur- 
skala setzt offenbar voraus, daß die zu messende 
Eigenschaft im ganzen benutzten Temperaturinter- 
vall eine streng lineare Funktion der Temperatur 
sei. Trifft dies nicht zu, so wird man auch auf 
diese Weise keine brauchbare Skala erhalten können, 
da dann gleich großen Eigenschaftsintervallen nicht 
mehr gleich große Temperaturintervalle entsprechen. 
In der Tat ist nun.diese Voraussetzung im strengen 
Sinne niemals völlig richtig. 
Die wiehtigste zur Temperaturmessung benutzte 
Eigenschaft ist bekanntlich das Volumen von 
Flüssigkeiten oder Gasen. Schon früh erkannte 
man, daß die aus dem Volumen abgeleiteten Grad- 
werte für die Temperatur — selbst innerhalb des 
Fundamentalintervalles — verschieden werden, 
wenn man verschiedene Flüssigkeiten benutzt: das 
Alkohol- und das Quecksilberthermometer stimmen 
in ihren Angaben nicht genau überein. Sehr viel 
günstiger liegen die Verhältnisse bei den Gasen. 
Ihr überraschend gleichförmiges Verhalten gegen- 
über Änderungen von Druck und Temperatur, das 
in den Gesetzen von Boyle-Mariotte und (Gay- 
Lussac seinen Ausdruck findet, mußte sie als ausge- 
zeichnete Substanzen zur Realisierung der Tempera- 
turskala erscheinen lassen; und wirklich war ‚die 
Gasthermomelterskala“ lange Zeit die Normale für 
alle Temperaturmessungen. Die Verfeinerung der 
Meßtechnik und eine vertiefte Kenntnis der Eigen- 
schaften gasförmiger Stoffe haben uns eines 
Besseren belehrt. Auch die Gase zeigen im streng- 
sten Sinne individuelle Verschiedenheiten; aber 
Koppel: Der gegenwärtige Stand der Temperaturmessungen. 883 
gerade diese Erkenntnis hat zu einer zwar nicht 
wirklich realisierbaren, aber doch sonst einwand- 
freien Skala geführt. 
Die thermodynamische Skala. 
Kein reales Gas gehorcht mit aller Genauigkeit 
den einfachen Gasgesetzen, das tut nur das nicht 
existierende „lIdealgas“. Die Thermodynamik hat 
nun Formeln aufgestellt, die es ermöglichen, die 
Abweichungen realer Gase vom Verhalten des Ideal- 
gases bei Druck- und Temperaturänderungen aus 
gewissen experimentell bestimmbaren Größen genau 
zu berechnen. Es läßt sich also aus irgendeiner 
genau bestimmten Gasskala mit Hilfe einiger 
— gleichfalls experimentell zu ermittelnder Kor- 

rektionen die thermodynamische oder Idealgasskala 
ableiten, die den großen Vorzug besitzt, nun wirk- 
lich von den Eigenschaften irgendeines Stoffes un- 
abhängig zu sein, so daß sie sich bei hinreichend 
genauen Messungen mit verschiedenen Gasen — 
aber auch nur mit einem Gas — beliebig reprodu- 
zieren läßt. Sie bietet noch den weiteren Vorteil, 
daß sich auch die Strahlungsgesetze, deren Anwen- 
dung zur Temperaturmessung weiterhin besprochen 
wird, auf diese Skala stützen, wodurch erreicht wird, 
daß von den niedrigsten bis zu den höchsten Tem- 
peraturen ein und dieselbe Skala anwendbar bleibtt). 
Freilich sind die zur Reduktion der gewöhnlichen 
Gasskalen auf die thermodynamische Normale er- 
forderlichen Korrekturen noch nicht mit der wün- 
schenswerten Sicherheit bekannt; dies tut aber der 
prinzipiellen Überlegenheit der letzteren keinen Ab- 
bruch. — Es ist bei den neueren genauen gasthermo- 
metrischen Untersuchungen üblich geworden, die 
Resultate auf die thermodynamische Skala zu be- 
ziehen, und die allgemeine Einführung dieses 
Brauches würde sicherlich viel zur Vermeidung von 
Mißverständnissen beitragen. 
Die Gasskalen. 
Bei konstantem Druck ist der Zusammenhang 
zwischen Volumen und Temperatur eines Gases ge- 
geben durch die Gleichung: 
Ut — UV (1 + ay t) or er MM (1 
Vo. d% = Volumen bei 0° und ?°, &, = Ausdehnungs- 
koeffizient). 
Bei konstantem Volumen ändert sich der Druck 
mit der Temperatur nach der Gleichung 
DEZ PERL = Oy On Pet el 
(Po, Pt = Druck bei 0° und #°, @, = Spannungskoef- 
fizient). Spannungs- und Ausdehnungskoeffi- 
zient sind einander beim Idealgas gleich; 
bei den realen Gasen dagegen sind sie zwar ange- 
nähert aber nicht völlig gleich. — Die angeführten 
Formeln lassen erkennen, daß man Gasthermometer 
in zweifacher Weise gebrauchen kann: Entweder 
man mißt — bei konstantem Druck — die Volumen- 
1) Die Idealgasskala ist identisch mit Thomsons abso- 
luter thermodynamischen Skala; bei dieser werden die 
Temperaturintervalle 7,—Ts und 7,—T 3 dann als gleich 
bezeichnet, wenn die bei Carnotschen Kreisprozessen 
zwischen 7, und 7s einerseits, zwischen Ts und 73 an- 
dererseits geleisteten Arbeiten einander gleich sind. 
