Temperatura este o măsură a energiei, temperaturile mai ridicate indicând mai multă mișcare a moleculelor sau energie cinetică. Scalele comune includ scalele Fahrenheit și Celsius, fiecare având un număr cunoscut de grade sau incremente între punctele de îngheț și de fierbere ale apei. O scară absolută nu folosește același punct de referință, ci se bazează pe zero ca valoare teoretică în care moleculele nu au energie cinetică. Unii oameni de știință cred că zero absolut nu poate fi niciodată atins, deoarece ca valoare calculată nu există nicio modalitate de a o măsura.
Fizicianul britanic William Thomson, sau Lordul Kelvin, a creat o scară absolută în anii 1840. Pe scara lui Celsius, apa îngheață la o temperatură de 0°C și fierbe la 100°C. Kelvin a calculat că limita absolută de temperatură scăzută este de aproximativ -273°C, numind acest lucru punctul zero al scalei sale. Scara lui a folosit aceleași incremente de temperatură ca scara Celsius și a fost numită scara Kelvin după el.
William Rankine a propus o scară absolută în anii 1850 bazată mai degrabă pe sistemul Fahrenheit decât pe celsius. Pe această scară, apa îngheață la o temperatură de 32 ° F și fierbe la 212 ° F. El și-a bazat scara pe același punct zero teoretic ca și Kelvin, care este de aproximativ -459°F, iar aceasta este cunoscută sub numele de scara Rankine.
O temperatură la scară absolută definește mișcarea moleculelor, mai degrabă decât o măsurare a energiei termice. Pe măsură ce energia dintr-un gaz crește sau scade, presiunea se va schimba pentru gazele păstrate într-un recipient etanș. Determinarea proprietății gazelor implică măsurători ale temperaturilor și presiunilor în comparație cu valorile standard cunoscute, cu zero absolut ca referință. Aceste proprietăți pot fi importante pentru analiza amestecurilor de gaze sau proprietăților gazelor sau altor materiale la temperaturi criogenice sau extrem de scăzute.
O altă proprietate a materialelor este punctul lor triplu. Aceasta este o temperatură și presiune în care materialul poate exista în toate cele trei faze; solide, gazoase și lichide. Un exemplu de punct triplu este apa, care are un punct triplu la 273 ° K, care este același cu punctul său normal de îngheț de 32 ° F sau 0 ° C. Așa se explică modul în care se poate forma înghețul în nopțile reci, deoarece moleculele de apă în anumite condiții se pot trece direct de la starea gazoasă la starea solidă sau invers.
Procesul de trecere de la solid direct la gaz se numește sublimare. Cuburile de gheață care dispar încet într-un congelator sublimează apa direct într-un vapor din gheața solidă. O altă substanță chimică obișnuită care sublimează este gheața carbonică sau dioxidul de carbon înghețat, care se schimbă direct din solid în gaz fără să se topească. Această proprietate poate fi utilă pentru procesele industriale la temperaturi scăzute sau pentru refrigerare, unde lichidele ar putea crea probleme de manipulare.
Multe substanțe au temperaturi de punct triplu foarte scăzute, ceea ce face ca o scară absolută să fie importantă pentru măsurarea lor. Separarea gazelor în scopuri industriale necesită temperaturi foarte scăzute, adesea măsurate în termeni absoluti. Gazele precum heliul au un punct triplu foarte aproape de zero absolut, ceea ce îl face util ca referință pentru alte gaze.