Quando misuriamo con il termometro la temperatura di un corpo o di un oggetto, ricaviamo informazioni sul suo stato termico.

La temperatura è una grandezza intensiva che ci fornisce una misura di quanto un corpo è caldo o freddo. Non bisogna perciò confonderla con il calore che, come vedremo più avanti, è un modo di trasferire energia.

Lo strumento utilizzato per misurare la temperatura è il termometro, che si basa sulla capacità che hanno i liquidi (come l’alcol e il mercurio), i solidi e i gas di dilatarsi all’aumentare della temperatura.

I termometri più comuni sono suddivisi in gradi centigradi, secondo una scala chiamata scala Celsius, che sfrutta due punti fissi: la temperatura a cui il ghiaccio fonde e quella a cui l’acqua bolle a livello del mare. Infatti, mentre l’acqua bolle e il ghiaccio fonde, la temperatura si mantiene costante (figura 8). Per tarare un termometro lo si immerge in una miscela ghiaccio-acqua: il volume occupato dalla sostanza contenuta nel termometro si contrae fino a un valore stabile e ripetibile, che viene fissato con un segno. A questo si assegna il valore di 0 °C.

Un segno analogo viene praticato sul termometro immerso nell’acqua bollente, per fissare la dilatazione corrispondente a 100 °C. La distanza fra i due segni viene infine divisa in 100 parti uguali.

Lord Kelvin, nel 1848, propose la scala assoluta delle temperature, la cui origine si colloca a −273,15 °C, valore al di sotto del quale è impossibile scendere. Anche questa è una scala centigrada, come la scala Celsius; il suo grado si chiama kelvin e si indica con K. Le due scale sono semplicemente spostate l’una rispetto all’altra di 273,15 gradi (figura 9).

La temperatura assoluta, indicata generalmente con la lettera T, è una delle sette grandezze fondamentali del SI.

Per convertire in kelvin una temperatura positiva o negativa, espressa in gradi Celsius (t), si applica la seguente relazione:

T (K) = t (°C) + 273,15

Con la relazione:

t (°C) = T (K) − 273,15

si ricava invece la temperatura centigrada t, a partire da quella assoluta T.