Jeśli mierzysz temperaturę względem zera bezwzględnego, temperatura jest temperaturą bezwzględną; zero bezwzględne wynosi 0.
Najpowszechniej używaną skalą temperatury bezwzględnej jest skala Kelvina, symbolizowana przez duże K, która wykorzystuje stopnie w skali Celsjusza (istnieje inna, Rankine’a, która jest związana ze skalą Fahrenheita). Temperatury zapisujemy w kelwinach bez symbolu stopnia; zero bezwzględne to 0 K.
Inna nazwa temperatury bezwzględnej to temperatura termodynamiczna. Dlaczego? Ponieważ temperatura absolutna jest bezpośrednio związana z termodynamiką; w rzeczywistości jest to Zerowe Prawo Termodynamiki, które prowadzi do (formalnej) definicji (termodynamicznej) temperatury.
Mówiąc z grubsza, temperatura obiektu (lub podobna, jak gaz w balonie) mierzy energię kinetyczną cząsteczek (atomów, molekuł, itp.) materii, z której się składa … w średnim sensie i makroskopowo. Zauważ, że plamy materii mają dużo więcej energii niż tylko energia kinetyczna atomów w plamie – jest energia, która trzyma atomy razem w cząsteczkach (jeśli są jakieś), energia wiązania jąder (chyba że blog jest czysty wodór, bez deuteru), i tak dalej; żadna z tych energii nie jest liczona w temperaturze plamy.
Można by pomyśleć, że przy zerze absolutnym substancja będzie w swoim najniższym możliwym stanie energetycznym, zwłaszcza jeśli jest to czysty związek (lub izotopowo czysty element). Cóż, to nie jest takie proste… pomijając energię punktu zerowego (coś całkiem sprzecznego z intuicją mechaniki kwantowej), jest fakt, że wiele ciał stałych ma kilka różnych, stabilnych struktur krystalicznych (nawet w temperaturze 0 K), ale tylko jedną o minimalnej energii. Następnie jest hel, który jest cieczą w temperaturze 0 K (faza stała substancji ma niższą energię niż odpowiadająca jej faza ciekła), chyba że pod ciśnieniem.
Kelwin jest jedną z jednostek bazowych Międzynarodowego Układu Jednostek (SI) (jest ich siedem) i jest zdefiniowany w odniesieniu do punktu potrójnego wody („Kelwin, jednostka temperatury termodynamicznej, jest ułamkiem 1/273.16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody” to definicja z 1967/8 roku; obecna – przyjęta w 2005 roku – rozszerza ją w celu uwzględnienia zmian izotropowych).
Dlaczego nazywa się go Kelwinem? Ponieważ William Thompson – Lord Kelvin – jako pierwszy opisał skalę temperatury absolutnej, w pracy, którą napisał w 1848 roku; oszacował również, że zero absolutne wynosi -273o C.
Project Skymath ma ładne wprowadzenie do temperatury absolutnej.
Kilka materiałów z Universe Today, które mogą Cię zainteresować: Zero absolutne, Najzimniejsza temperatura kiedykolwiek stworzona i Pierwsze światło Plancka.