Termodinamika: Temperatur

Pada kenyataannya temperatur adalah suatu ukuran aktivitas molekul. Akan tetapi, dalam termodinamika klasik kuantitas-kuantitas yang diiinginkan didefinisikan hanya melalui observasi makroskopik, sehingga dengan demikian definisi temperatur melalui ukuran molekular tidak dapat dipergunakan. Jadi kita harus melanjutkan analisis tanpa mendefinisikan temperatur dengan sebenarnya. Sebagai gantinya kita harus mendiskusikan kesetaraan temperatur.

Kesetaraan Temperatur

Biarkanlah dua benda terisolasi dari lingkungannya tapi letakkan bersentuhan satu dengan yang lainnya. Jika yang satu lebih panas daripada yang lainnya, benda yang lebih panas akan menjadi lebih dingin dan benda yang lebih dingin akan menjadi lebih panas, kedua benda tersebut akan mengalami perubahan sampai semua properti mereka (misalnya, tahanan listrik) berhenti berubah. Ketika hal ini terjadi, kedua benda tersebut dikatakan lebih mencapai kesetimbangan termal. Jadi, kita menyatakan bahwa dua sistem memiliki temperatur yang sama jika tidak ada perubahan pada properti-propertinya ketika kedua sistem tersebut saling bersentuhan. Dengan kata lain, jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal temperatur keduanya dipostulaasikan bernilai sama.

Ada suatu pengamatan jelas yang disebut hukum ke-nol termodinamika : jika dua sistem memiliki temperatur yang sama dengan suatu sistem ketiga, keduanya memiliki temperatur yang sama.

Skala Temperatur Relatif

Untuk membuat suatu skala temperatur,kita memilih sejumlah subdivisi, yang disebut derajat, di antara dua titik yang tetap dan mudah diulagi, titik es dan titik uap. Titik es (ice point) terjadi ketika es dan air berada dalam kesetimbangan pada tekanan 101kPa; titik uap(steam point) terjadi ketika air cair dan uapnya berada dalam kesetimbangan pada tekanan 101 kPa. Pada skala Fahrenheit terdapat 100 derajat. Pada skala Fahrenheit titik es diberikn nilai 32 dan pada skala Celcius diberikan nilai 0. Nilai-nilai ini memungkinkan kita untuk menuliskan

Skala Temperatur Absolut

Hukum kedua termodinamika memungkinkan kita untuk mendefiinisikan suatu skala temperatur absolut; akan tetapi, karena saat ini kita belum memiliki hukum kedua tersebut sedangkan kita perlu segera temperatur absolut, makan akan diberikan skala temperatur absolut empiris.

Hubungan antara temperatur absolut dan relatif adalah