Det absolutte nulpunkt og Kelvinskalaen for temperatur
Temperatur er et mål for, hvor varmt eller koldt et objekt er. Det er en egenskab, der gør det muligt for os at kvantificere varme og bestemme, hvilken vej varmen vil strømme fra et objekt til et andet. Når en genstand er kold, siger vi, at den har en lav temperatur, og når den er varm, siger vi, at den har en høj temperatur. Hvis vi lægger vores hænder i vand, og varmeenergien strømmer fra vandet til vores hænder, så har vandet en højere temperatur end vores hænder. Hvis varmeenergien skulle flyde fra vores hænder til vandet, så ville vandet have en lavere temperatur end vores hænder.
Temperaturen i et stof er et mål for bevægelsen af alle atomerne og molekylerne i stoffet. Når et stof opvarmes, øges partiklernes hastighed, ligesom deres kinetiske energi øges, og temperaturen stiger. Når et stof afkøles, falder partiklernes hastighed og deres kinetiske energier, og temperaturen falder. Hvis stoffet afkøles yderligere, fortsætter partiklernes bevægelse med at blive langsommere, og deres vibrationer bliver mindre og mindre. Til sidst kan der nås en temperatur, hvor atomerne og molekylerne i stoffet befinder sig i deres laveste energitilstand, og hvor deres bevægelse praktisk talt ophører. Dette er nået ved en temperatur på -273 °C og kaldes det absolutte nulpunkt. Dette er den lavest mulige temperatur, fordi atomerne og molekylerne er i deres laveste energitilstand, og der er derfor ingen energi til overførsel.
Kelvin-skalaen
Kelvin-temperaturskalaen har fået sit navn efter Lord Kelvin, der udviklede den i midten af 1800-tallet. Den tager udgangspunkt i det absolutte nulpunkt, og temperaturmålinger får symbolet K (som står for “Kelvin”). Temperaturforskelle på Kelvin-skalaen er ikke forskellige fra temperaturforskelle på Celsius-skalaen (°C). De to skalaer adskiller sig fra hinanden ved deres udgangspunkter. Således er 0 °C 273 K.