In allen Naturwissenschaften benötigen wir Zustandsgrößen, um ein System zu beschreiben (Druck, Volumen, Temperatur…). So wir auch in der Physikalischen Chemie die Temperatur zur Beschreibung eines Systems verwendet. Die meisten kennen die Celsius-Temperaturskala (Einheit °C), wobei gilt, dass die Temperatur 0 Grad Celsius der Temperatur entspricht, bei der flüssiges Wasser unter Normaldruck zu Eis gefriert. Neben der Celsius-Temperaturskala gibt es noch weitere Temperaturskalen. Die wichtige Temperaturskala in der physikalischen Chemie ist die Kelvin-Temperaturskala (Einheit K)
Die Frage “was ist Temperatur?” begegnet uns auch in anderen Fächern und ist im Grunde gar nicht so einfach zu beantworten. Wenn wir ein Thermometer zur Bestimmung der Temperatur verwenden, basiert die Temperaturmessung bei einem herkömmlichen Thermometer auf einer relativen Messeung. Die Messung der Temperatur basiert auf einer Ausdehnung der Flüssigkeit im Thermometer, die proportional zur Temperaturerhöhung ist.
Zur Temperaturmessung lässt sich auch ein sogenanntes Gasthermometer verwenden. Das Messprinzip eines Gasthermometers basiert auf der Messung des Gasdruckes und dem idealen Gasgesetz (p·V = n·R·T). Demnach ergibt sich bei einem Druck von 0 bar eine Temperatur von -273 °C. Da ein Gas keinen negativen Druck hat, muss bei dieser Temperatur der (absolute) Nullpunkt sein. Tiefere Temperaturen sind nicht mehr möglich. Daher hat man die Tempertur als absoluten Nullpunkt in einer neuen Temperaturskale (der Kelvinskala) definiert. In der physikalischen Chemie wird nur mithilfe der Kelvin Temperaturskala gearbeitet, die Zustandsgrößen wie Entropie oder Enthalpie werden nur mit der Temperatur in Kelvin berechnet. Für die Kelvin-Skala gilt, dass die Skala bei 0 K beginnt und entspricht dem absoluten physikalischen Nullpunkt, der bei -273,15 Grad Celsius liegt.
Beim Umrechnen gilt: Temperatur in K = 273,15 + Temperatur in °C.
So sind beispielsweise 20°C in Kelvin : 20 + 273,15 = 293,15 K.