Фазови промени
Преходите между твърда, течна и газообразна фаза обикновено включват големи количества енергия в сравнение със специфичната топлина. Ако към маса лед, ние добавяме топлина с постоянна скорост, за да я прекараме през фазовите промени, първо към течността и след това към парите, енергиите, необходими за извършване на фазовите промени (наречена латентна топлина на синтез и латентна топлина на изпаряване), би довело до платата, които наблюдаваме в графика температура/време по-долу. Налягането в графиката се приема за 1 стандартна атмосфера.
| Температурни скали | Промени във водната фаза | Точка на кипене |
| Вода |
Данните за промяната на фазата на изпаряване се вземат при налягане от 1 стандартна атмосфера.
При изучаването на енергията на фазовите промени във водата откриваме, че потенциалната енергия се третира като отрицателно количество. Аналогията с механична система, която има гравитационна потенциална енергия и кинетична енергия, може да ни помогне да разберем логиката на това количество отрицателна енергия. Винаги сме свободни да избираме нулата на потенциалната енергия и изглежда логично да изберем тази нула от потенциална енергия, така че свободната молекула в покой да има нулева енергия. Свързана частица в покой има отрицателна потенциална енергия.
| Промени във водната фаза |
Известно е, че трябва да добавим 100 калории енергия, за да повишим температурата на 1 грам вода от 0 ° до 100 ° С. Част от тази енергия увеличава кинетичната енергия на молекулите, а друга част се добавя към потенциалната енергия.
Размерите на блоковете, които представляват кинетичната енергия на молекулите при 0 ° C и при 100 ° C, ни предоставят визуална илюстрация на значението на температурата и естеството на абсолютната или температурната скала на Келвин. От дефиницията за кинетична температура се вижда, че размерът на блока е пропорционален на температурата, а съотношението на височините на блоковете EC (кинетична енергия) е съотношението на температурите. Но кинетичната температура по своята същност е абсолютна температура, така че съотношението на височините на блоковете е 373K/273K. Следователно абсолютната температура всъщност е пропорционална на кинетичната енергия на транслация на молекулите, докато температурите на Целзий са избрани за удобство.