Sıcaklık, moleküllerin daha fazla hareketini veya kinetik enerjiyi gösteren daha yüksek sıcaklıklara sahip bir enerji ölçümüdür. Yaygın skalalar, Fahrenheit ve Celsius skalalarını içerir, her biri suyun donma ve kaynama noktaları arasında bilinen bir dereceye veya artışa sahiptir. Mutlak bir ölçek aynı referans noktasını kullanmaz, ancak moleküllerin kinetik enerjisinin olmadığı teorik bir değer olarak sıfıra dayanır. Bazı bilim adamları mutlak sıfıra asla ulaşılamayacağına inanmaktadır, çünkü hesaplanmış bir değer olarak bunu ölçmenin bir yolu yoktur.
İngiliz fizikçi William Thomson veya Lord Kelvin, 1840'larda mutlak bir ölçek yarattı. Santigrat ölçeğinde su 0 ° C sıcaklıkta donar ve 100 ° C'de kaynar. Kelvin mutlak düşük sıcaklık limitinin yaklaşık -273 ° C olduğunu hesapladı ve buna ölçeğinin sıfır noktası dedi. Ölçeği, Santigrat ölçeği ile aynı sıcaklık artışlarını kullandı ve ondan sonra Kelvin ölçeği olarak adlandırıldı.
William Rankine, 1850'lerde, Celsius sisteminden ziyade Fahrenheit'e dayanarak mutlak bir ölçek önerdi. Bu ölçekte su 32 ° F sıcaklıkta donar ve 212 ° F sıcaklıkta kaynar. Ölçeğini, yaklaşık -459 ° F olan Kelvin ile aynı teorik sıfır noktasına dayandırdı ve bu, Rankine ölçeği olarak bilinir.
Mutlak bir ölçek sıcaklığı, bir ısı enerjisi ölçümü yerine moleküllerin hareketini tanımlar. Bir gazdaki enerji arttıkça veya azaldıkça, kapalı bir kapta tutulan gazlar için basınç değişecektir. Gazların özelliğini belirlemek, referans olarak mutlak sıfır olan, bilinen standart değerlere kıyasla sıcaklık ve basınç ölçümlerini içerir. Bu özellikler, gaz karışımlarını veya kriyojenik veya aşırı düşük sıcaklıktaki gazların veya diğer malzemelerin özelliklerini analiz etmek için önemli olabilir.
Malzemelerin bir başka özelliği de üçlü noktalarıdır. Bu, malzemenin her üç fazın da var olabileceği bir sıcaklık ve basınçtır; katı, gaz ve sıvı. Üçlü bir nokta örneği, 32 ° F veya 0 ° C'lik normal donma noktasıyla aynı olan 273 ° K'de üçlü bir noktaya sahip sudur. Bu, soğuk gecelerde donun nasıl oluşabileceğini açıklar, çünkü belirli koşullar altındaki su molekülleri doğrudan bir gaz halinden katı ya da tam tersine hareket edebilir.
Katı maddeden doğrudan gaza geçme sürecine süblimasyon denir. Derin dondurucuda yavaşça kaybolan buz küpleri, suyu doğrudan katı buzdaki buhara buharlaştırır. Süblime eden diğer bir yaygın kimyasal kuru buz veya erimeden doğrudan bir katıdan gaza değişen donmuş karbon dioksittir. Bu özellik, sıvıların kullanım problemleri yaratabileceği düşük sıcaklıktaki endüstriyel işlemler veya soğutma için faydalı olabilir.
Birçok madde, ölçümleri için mutlak bir ölçek kılan çok düşük üçlü nokta sıcaklıklarına sahiptir. Gazların endüstriyel amaçlar için ayrılması, genellikle mutlak terimlerle ölçülen çok düşük sıcaklıkları gerektirir. Helyum gibi gazlar, mutlak sıfıra çok yakın üçlü bir noktaya sahiptir, bu da onu diğer gazlar için referans olarak kullanır.
