Temperatuur is een meting van de gemiddelde kinetische energie van de moleculen in een stof en kan worden gemeten met behulp van drie verschillende schalen: Celsius, Fahrenheit en Kelvin. Ongeacht de gebruikte schaal, vertoont de temperatuur zijn effect op de materie vanwege de relatie met kinetische energie. Kinetische energie is de energie van beweging en kan worden gemeten als de beweging van moleculen in een object. Onderzoek naar de impact van verschillende temperaturen op kinetische energie identificeert de effecten ervan op de verschillende toestanden van materie.

Het bevriezings- of smeltpunt van

Een vaste stof bestaat uit moleculen die dicht opeengepakt zijn, waardoor ze het object een stijve structuur die bestand is tegen verandering. Naarmate de temperatuur stijgt, begint de kinetische energie van de moleculen in de vaste stof te trillen, wat de aantrekkingskracht van deze moleculen vermindert. Er is een temperatuurdrempel, het smeltpunt genoemd, waarbij de trilling voldoende groot wordt om de vaste stof in vloeistof te laten veranderen. Het smeltpunt identificeert op zijn beurt ook de temperatuur waarbij de vloeistof teruggaat naar de vaste stof, dus het is ook het vriespunt.

Het kookpunt of het condensatiepunt

In een vloeistof , moleculen zijn niet zo strak samengeperst als in een vaste stof, en ze kunnen zich verplaatsen. Dit geeft vloeistof de belangrijke eigenschap dat het de vorm kan aannemen van de container waarin het wordt gehouden. Naarmate de temperatuur - en dus de kinetische energie - van een vloeistof toeneemt, beginnen de moleculen sneller te trillen. Ze bereiken dan een drempelwaarde waarbij hun energie zo groot wordt dat de moleculen in de atmosfeer ontsnappen en de vloeistof een gas wordt. Deze temperatuurdrempel wordt het kookpunt genoemd als de verandering van vloeistof naar gas gaat als de temperatuur stijgt. Als de verandering van gas naar vloeistof gaat terwijl de temperatuur eronder daalt, is dit het condensatiepunt.

Kinetische energie van gassen

Gassen hebben de hoogste kinetische energie van elke toestand van de materie en dus optreden bij de hoogste temperaturen. Verhoging van de temperatuur van een gas in een open systeem zal de toestand van de materie niet verder veranderen, omdat de gasmoleculen slechts oneindig verder uiteen zullen gaan. In een gesloten systeem zal het verhogen van de temperatuur van gassen echter resulteren in een toename van de druk doordat de moleculen sneller bewegen en de verhoogde frequentie van de moleculen de zijkanten van de container raken.

Effect van druk en temperatuur

Druk is ook een factor bij het onderzoeken van de effecten van temperatuur op de verschillende toestanden van materie. Volgens de wet van Boyle zijn temperatuur en druk direct gerelateerd, wat betekent dat een verhoging van de temperatuur resulteert in een overeenkomstige toename van de druk. Dit wordt opnieuw veroorzaakt door de toename in kinetische energie die samenhangt met toenemende temperatuur. Bij voldoende lage drukken en temperaturen kan vaste stof de vloeistoffase omzeilen en direct worden omgezet van een vaste stof in een gas door een proces dat sublimatie wordt genoemd.