Az abszolút nulla és a Kelvin-féle hőmérsékleti skála
A hőmérséklet egy tárgy melegségének vagy hidegségének a mértéke. Olyan tulajdonság, amely lehetővé teszi számszerűsíteni a hőt és meghatározni, hogy a hő melyik irányba áramlik egyik tárgyból a másikba. Amikor egy tárgy hideg, azt mondjuk, hogy alacsony a hőmérséklete, amikor pedig forró, azt mondjuk, hogy magas a hőmérséklete. Ha a kezünket vízbe tesszük, és a hőenergia a vízből a kezünkbe áramlik, akkor a víz hőmérséklete magasabb, mint a kezünké. Ha a hőenergia a kezünkből a vízbe áramlana, akkor a víz alacsonyabb hőmérsékletű lenne, mint a kezünk.
Az anyag hőmérséklete az anyagban lévő összes atom és molekula mozgásának a mértéke. Amikor egy anyagot felmelegítünk, a részecskék sebessége és mozgási energiája megnő, és a hőmérséklet emelkedik. Ha egy anyagot lehűtünk, a részecskék sebessége csökken, és ezzel együtt a mozgási energiájuk is, a hőmérséklet pedig csökken. Ha az anyagot tovább hűtjük, a részecskék mozgása tovább lassul, és rezgésük egyre kisebb lesz. Végül elérhetünk egy olyan hőmérsékletet, amelynél az anyagban lévő atomok és molekulák a legalacsonyabb energiaállapotba kerülnek, és mozgásuk gyakorlatilag megszűnik. Ezt a hőmérsékletet -273 °C-nál érjük el, és abszolút nullának nevezzük. Ez a lehető legalacsonyabb hőmérséklet, mert az atomok és molekulák a legalacsonyabb energiaállapotban vannak, ezért nincs energia átvitelre.
Kelvin skála
A Kelvin-hőmérséklet skála nevét Lord Kelvinről kapta, aki az 1800-as évek közepén fejlesztette ki. Kiindulópontnak az abszolút nullpontot tekinti, és a hőmérsékletméréseket a K szimbólummal jelöli (ami a “Kelvin” rövidítése). A Kelvin-skálán mért hőmérsékletkülönbségek nem különböznek a Celsius-skálán (°C) mért hőmérsékletkülönbségektől. A két skála a kiindulópontjukban különbözik egymástól. Így a 0°C 273K.