Η θερμοκρασία είναι μια μέτρηση της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων μέσα σε μια ουσία και μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας τρεις διαφορετικές κλίμακες: Κελσίου, Φαρενάιτ και Κέλβιν. Ανεξάρτητα από τη χρησιμοποιούμενη κλίμακα, η θερμοκρασία εμφανίζει την επίδρασή της στην ύλη λόγω της σχέσης της με την κινητική ενέργεια. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης και μπορεί να μετρηθεί ως η κίνηση των μορίων μέσα σε ένα αντικείμενο. Η εξέταση της επίδρασης διαφορετικών θερμοκρασιών στην κινητική ενέργεια προσδιορίζει τις επιπτώσεις της στις διάφορες καταστάσεις της ύλης.
Το σημείο πήξης ή τήξης
Ένα στερεό αποτελείται από μόρια που σφραγίζονται στενά μεταξύ τους, δίνοντας έτσι στο αντικείμενο μια άκαμπτη δομή που είναι ανθεκτική στην αλλαγή. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η κινητική ενέργεια των μορίων μέσα στο στερεό αρχίζει να δονείται, γεγονός που μειώνει την έλξη αυτών των μορίων. Υπάρχει ένα όριο θερμοκρασίας, που αναφέρεται ως σημείο τήξεως, στο οποίο η δόνηση γίνεται αρκετά επαρκής ώστε το στερεό να αλλάξει σε υγρό. Το σημείο τήξης, με τη σειρά του, προσδιορίζει επίσης τη θερμοκρασία στην οποία το υγρό θα αλλάξει πίσω στο στερεό, έτσι είναι επίσης το σημείο πήξης.
Το σημείο βρασμού ή συμπύκνωσης
Σε ένα υγρό, τα μόρια δεν συμπιέζονται τόσο καλά όσο σε ένα στερεό, και μπορούν να κινούνται. Αυτό δίνει στο υγρό τη σημαντική ιδιότητα του να είμαστε σε θέση να πάρει το σχήμα του δοχείου στο οποίο συγκρατείται. Καθώς η θερμοκρασία - και έτσι η κινητική ενέργεια - ενός υγρού αυξάνεται, τα μόρια αρχίζουν να δονείται πιο γρήγορα. Έπειτα φτάνουν σε ένα κατώφλι στο οποίο η ενέργειά τους γίνεται τόσο μεγάλη που τα μόρια διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα και το υγρό γίνεται αέριο. Αυτό το όριο θερμοκρασίας ονομάζεται σημείο βρασμού εάν η αλλαγή είναι από υγρό σε αέριο καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Εάν η αλλαγή είναι από αέριο σε υγρό καθώς η θερμοκρασία πέφτει κάτω από αυτό, είναι το σημείο συμπύκνωσης.
Κινητική ενέργεια αερίων
Τα αέρια έχουν την υψηλότερη κινητική ενέργεια από οποιαδήποτε κατάσταση ύλης και έτσι εμφανίζονται στις υψηλότερες θερμοκρασίες. Η αύξηση της θερμοκρασίας ενός αερίου σε ένα ανοιχτό σύστημα δεν θα αλλάξει περαιτέρω την κατάσταση της ύλης επειδή τα μόρια του αερίου θα διαχωριστούν απείρως. Σε κλειστό σύστημα, ωστόσο, η αύξηση της θερμοκρασίας των αερίων θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της πίεσης που οφείλεται προς τα μόρια που κινούνται γρηγορότερα και την αυξημένη συχνότητα των μορίων που χτυπούν τις πλευρές του δοχείο.
Επίδραση της πίεσης και της θερμοκρασίας
Η πίεση είναι επίσης ένας παράγοντας κατά την εξέταση των επιπτώσεων της θερμοκρασίας στις διάφορες καταστάσεις της ύλης. Σύμφωνα με τον νόμο του Boyle, η θερμοκρασία και η πίεση σχετίζονται άμεσα, πράγμα που σημαίνει ότι η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε αντίστοιχη αύξηση της πίεσης. Αυτό προκαλείται και πάλι από την αύξηση της κινητικής ενέργειας που σχετίζεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Σε αρκετά χαμηλές πιέσεις και θερμοκρασίες, η στερεά ύλη μπορεί να παρακάμψει την υγρή φάση και να μετατραπεί απευθείας από ένα στερεό σε αέριο μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται εξάχνωση.