1. Тепловий стан тіл. Температура та її вимірювання

Для нас звичними є слова: гаряче, тепле, холодне.
І всім нам відоме поняття температури.
А що ж таке температура з погляду фізики?

Початкові уявлення про температуру ми отримуємо з наших органів чуттів. Та відчуття тепла або холоду є суб’єктивними. За однакової температури металеві предмети здаються холоднішими від дерев’яних.

Отже, відчуття можуть нас обманювати.
При контакті більш нагрітого тіла з менш нагрітим: більш нагріте тіло завжди охолоджується, а менш нагріте — нагрівається.

Властивості тіл також можуть при цьому змінюватись: тіла можуть міняти розміри. Якщо ж тіла однаково нагріті, то при контакті вони не змінюють свої властивостей, тобто ці тіла перебувають в стані теплової рівноваги.

Наприклад:
Стіл перебуває у стані теплової рівноваги з кімнатою.

Частинки тіла завжди мають кінетичну енергію оскільки безперервно рухаються. 
Чим вища температура тіла, тим швидше рухаються частинки.
Швидкість руху окремих частинок постійно змінюється. Та в стані теплової рівноваги середня кінетична енергія частинок усіх тіл системи є однаковою.

Перший термометр (термоскоп) сконструював Галілео Галілей.

Розглянемо, наприклад, рідинний термометр, дія якого ґрунтується на розширенні рідини під час нагрівання.

1 — резервуар з рідиною;
2 — трубка;
3 — шкала.

У \(1742\) р. Андерс Цельсій створив нову шкалу для вимірювання температури, якою ми користуємося й сьогодні.

Температурі танення льоду він приписав значення 0 °С;

Температурі кипіння води — 100 °С.

Поділивши відстань між позначками 0 і 100 °С на сто рівних частин, дістанемо термометр, який проградуйовано за шкалою Цельсія.

Одиниця температури за цією шкалою — градус Цельсія (°C).

Температуру, виміряну за шкалою Цельсія, позначають символом \(t\): 
\([t] = °C.\)
У СІ за основну одиницю температури взято кельвін (K).
(Нуль цієї шкали є умовною точкою відліку й відповідає такому тепловому стану тіла, за якого припинився б тепловий рух атомів і молекул.).