Sıcaklık ölçüm büyüklüğünün fiziksel temelleri

Bir fizikçi sıcaklıktan söz ettiğinde, bir cismin bünyesindeki enerjinin ölçüsünü kasteder. Bir cisim bu enerjiye, atom veya moleküllerinin düzensiz hareketi nedeniyle sahiptir. Parçacıklar daha hızlı hareket ettikçe sıcaklık da yükselir. Dolayısıyla sıcaklık bir durum büyüklüğüdür. Kütle, ısı kapasitesi ve diğer büyüklüklerle birlikte sıcaklık, bir cismin ya da fizikte sıklıkla ifade edildiği şekliyle bir sistemin enerji içeriğini tanımlar.

Ya da çok kısaca:

• Isıl enerji girişi parçacık hızının artmasına yol açar: sıcaklık yükselir

• Isıl enerji çıkışı parçacık hızının azalmasına yol açar: sıcaklık düşer

Bir cisim artık hiç ısıl enerjiye sahip değilse, molekülleri dinginlik halindedir. Bu durum gerçekte ulaşılamaz. Daha az enerjili bir durum olmadığından mutlak sıfır noktası olarak adlandırılır. Bu duruma 0 K (Kelvin) değeri atanır. Bu nedenle Kelvin sıcaklığı her zaman pozitif bir büyüklüktür.

Sıcaklık doğrudan enerji birimlerinde de ölçülebilir. Ancak sıcaklığın derece cinsinden ifade edilmesi uzun bir geleneğe sahiptir ve fizikte köklü biçimde yerleşmiştir. Pratik nedenlerle bu durum bugüne kadar böyle kalmıştır.