Měříme-li teplotu vzhledem k absolutní nule, jedná se o absolutní teplotu; absolutní nula je 0.
Nejpoužívanější absolutní teplotní stupnicí je Kelvinova stupnice, označovaná velkým K, která používá stupňovou stupnici podle Celsia (existuje ještě jedna, Rankinova, která je příbuzná Fahrenheitově stupnici). Teploty v kelvinech zapisujeme bez symbolu stupně; absolutní nula je 0 K.
Další název pro absolutní teplotu je termodynamická teplota. Proč? Protože absolutní teplota přímo souvisí s termodynamikou; ve skutečnosti je to Zerothův zákon termodynamiky, který vede k (formální) definici (termodynamické) teploty.
Hrubě řečeno, teplota objektu (nebo podobného, jako je plyn v balónu) měří kinetickou energii částic (atomů, molekul atd.) hmoty, ze které je složen … v průměrném smyslu a makroskopicky. Všimněte si, že kapky hmoty mají mnohem více energie než jen kinetickou energii atomů v kapce – je zde energie, která drží atomy pohromadě v molekulách (pokud tam nějaké jsou), vazebná energie jader (pokud blog není čistý vodík, bez deuteria) a tak dále; žádná z těchto energií se do teploty kapky nezapočítává.
Mohli byste si myslet, že při absolutní nule bude látka v nejnižším možném energetickém stavu, zejména pokud se jedná o čistou sloučeninu (nebo izotopicky čistý prvek). No, tak jednoduché to není… Když pomineme energii nulového bodu (což je z hlediska kvantové mechaniky něco zcela protiintuitivního), je tu skutečnost, že mnoho pevných látek má několik různých, stabilních krystalových struktur (i při teplotě 0 K), ale jen jednu s minimální energií. Pak je tu helium, které je při teplotě 0 K kapalné (pevná fáze látky má nižší energii než odpovídající kapalná fáze), pokud není pod tlakem.
Kelvin je jednou ze základních jednotek Mezinárodní soustavy jednotek (SI) (je jich sedm) a je definován s ohledem na trojný bod vody („Kelvin, jednotka termodynamické teploty, je zlomek 1/273. Kelvin je jednotka teploty vody, která se rovná teplotě vody.“).16 termodynamické teploty trojného bodu vody“ je definice z roku 1967/8; současná definice – přijatá v roce 2005 – ji rozšiřuje o zohlednění izotropních změn).
Proč se nazývá kelvin? Protože William Thompson – lord Kelvin – jako první popsal absolutní teplotní stupnici v článku, který napsal v roce 1848; také odhadl, že absolutní nula je -273o C.
Project Skymath má pěkný úvod do absolutní teploty.
Některé materiály Universe Today, které by vás mohly zajímat: Absolutní nula, nejchladnější teplota, která kdy byla vytvořena, a Planckovo první světlo.