Температура - це вимірювання середньої кінетичної енергії молекул у речовині і може бути виміряна за допомогою трьох різних шкал: Цельсія, Фаренгейта та Кельвіна. Незалежно від використовуваного масштабу, температура виявляє свій вплив на речовину завдяки своєму взаємозв'язку з кінетичною енергією. Кінетична енергія - це енергія руху, яку можна виміряти як рух молекул всередині об’єкта. Вивчаючи вплив різних температур на кінетичну енергію, можна виявити її вплив на різні стани речовини.
Точка замерзання або плавлення
Тверде тіло складається з молекул, щільно упакованих між собою, тим самим надаючи об'єкту жорстку структуру, стійку до змін. З підвищенням температури кінетична енергія молекул у твердому тілі починає вібрувати, що зменшує притягання цих молекул. Існує температурний поріг, який називають температурою плавлення, при якій вібрація стає достатньою, щоб змусити тверде речовина перейти в рідке. Температура плавлення, у свою чергу, також визначає температуру, при якій рідина повернеться до твердої речовини, тому вона також є температурою замерзання.
Точка кипіння або конденсації
У рідині молекули не так щільно стискаються, як у твердому тілі, і вони можуть рухатися. Це надає рідині важливу властивість мати можливість приймати форму контейнера, в якому вона знаходиться. Зі збільшенням температури - а отже і кінетичної енергії - рідини молекули починають вібрувати швидше. Потім вони досягають порогу, при якому їх енергія стає настільки великою, що молекули виходять в атмосферу, а рідина стає газом. Цей температурний поріг називається температурою кипіння, якщо при збільшенні температури відбувається перехід від рідини до газу. Якщо зміна відбувається з газу на рідину, оскільки температура опускається нижче її, це точка конденсації.
Кінетична енергія газів
Гази мають найбільшу кінетичну енергію з будь-якого стану речовини і, отже, виникають при найвищих температурах. Підвищення температури газу у відкритій системі не призведе до подальшого зміни стану речовини, оскільки молекули газу будуть лише нескінченно віддалятися. Однак у закритій системі підвищення температури газів призведе до збільшення належного тиску до молекул, що рухаються швидше, і збільшена частота ударів молекул по боках контейнер.
Вплив тиску та температури
Тиск також є фактором при вивченні впливу температури на різні стани речовини. Відповідно до закону Бойла температура і тиск безпосередньо пов’язані, тобто підвищення температури призводить до відповідного підвищення тиску. Це знову викликано збільшенням кінетичної енергії, пов'язаним із підвищенням температури. При досить низьких тисках і температурах тверда речовина може обійти рідку фазу і перетворитися безпосередньо з твердої речовини в газ за допомогою процесу, який називається сублімацією.