Fázisváltozások
A szilárd, folyékony és gázfázis közötti átmenet általában nagy mennyiségű energiát tartalmaz, a fajlagos hőhöz képest. Ha egy jégtömeghez állandó sebességgel adunk hőt, hogy a fázisváltozásokon keresztül először folyadékot, majd gőzt adjunk hozzá, a fázisváltozások végrehajtásához szükséges energiákat (látens fúziós hőnek és párolgás) eredményeként létrejönnek a fennsíkok, amelyeket az alábbi hőmérséklet-idő grafikonon figyelünk meg. A grafikonon lévő nyomást feltételezzük, hogy 1 standard légkör.
| Hőmérséklet mérlegek | A vízfázis változásai | Forráspont |
| Víz |
A párolgási fázis változásának adatait 1 standard légkör nyomásán vesszük.
A víz fázisváltozásainak energiáját tanulmányozva azt tapasztaljuk, hogy a potenciális energiát negatív mennyiségként kezeljük. A gravitációs potenciális energiával és kinetikus energiával rendelkező mechanikus rendszerrel való analógia segíthet megérteni a negatív energia mennyiségének logikáját. Mindig szabadon választhatjuk ki a potenciális energia nulla értékét, és logikusnak tűnik a potenciális energia e nulla kiválasztása úgy, hogy egy nyugalmi állapotban lévő szabad molekula nulla energiával rendelkezzen. A nyugalmi állapotban lévő kötött részecske negatív potenciális energiával rendelkezik.
| A vízfázis változásai |
Ismeretes, hogy 100 kalória energiát kell adnunk ahhoz, hogy 1 gramm víz hőmérsékletét 0 ° C-ról 100 ° C-ra emeljük. Ennek az energiának egy része növeli a molekulák mozgási energiáját, és más része hozzáadódik a potenciális energiához.
A molekulák kinetikus energiáját 0 ° C és 100 ° C hőmérsékleten megjelenítő blokkméretek vizuálisan szemléltetik a hőmérséklet jelentését és az abszolút vagy Kelvin hőmérsékleti skála jellegét. A kinetikus hőmérséklet meghatározásából látható, hogy a blokk mérete arányos a hőmérséklettel, és az EC (kinetikus energia) blokkok magasságának aránya a hőmérsékletek aránya. De a kinetikus hőmérséklet eleve abszolút hőmérséklet, tehát a blokkok magasságának aránya 373K/273K. Ezért az abszolút hőmérséklet valójában arányos a molekulák transzlációs kinetikus energiájával, míg a Celsius-hőmérsékleteket a kényelem érdekében választjuk.