טמפרטורה היא מידה כמותית פיזיקלית המתארת את מידת החום של חומר. טמפרטורה נמדדת על ידי מכשיר הנקרא מד-חום (מַדְחֹם) או תֶּרְמוֹמֵטֶר (תֶּרְמוֹ = חום, מטר = מד). אחת ההגדרות המודרניות לטמפרטורה היא "מדד לאנרגיה קינטית (תנועתית) הממוצעת של חלקיקי החומר", הגדרה זו התפתחה מתוך ההשערה כי קיימת טמפרטורה נמוכה בה חלקיקי החומר יהיו ללא תנועה, או במילים אחרות במקרה של דגימת גז בטמפרטורה נמוכה מספיק לחץ הגז יתאפס – השערת ג. אַמוֺנְטוֺן, 1703. מושגי הטמפרטורה, חום וקור היו מרכז העניין עבור מדענים רבים בהיסטוריה בינהם וִילְיָאם תּוֹמְסוֹן (הלורד קלווין) שביטא את הצורך בסולם טמפרטורה בעל נקודת אפס מוחלטת במאמר שפרסם בשנת 1848. כיום ידועים כמה סולמות טמפרטורה נפוצים ביניהם סולם צלזיוס, סולם פרנהייט וסולם קלווין.
סולם פרנהייט (1724)
בתחילת המאה ה-18 פיתח הפיזיקאי ההולנדי דָּנִיאֵל גַּבְרִיאֵל פָרֶנְהַיְט סולם למדידת טמפרטורה ביחידות פרנהייט המסומנות כך . פרנהייט קבע כי הנקודה הנמוכה ביותר תהיה נקודת הקיפאון של תמיסת מלח אמוניום כלוריד NH4Cl ברוויה, ומנגד הנקודה הגבוהה ביותר תהיה שזוהי טמפ' אדם ממוצע לטענת פרנהייט.
הסולם עבר שינויים במהלך השנים וכיום נעשה בו שימוש בארה"ב ומספר מצומצם של מדינות קטנות בלבד לעומת שאר העולם הנעזר בסולם צלזיוס.
סולם צלזיוס (1742)
בסוף המאה ה-18 האסטרונום אַנְדֶרְס סֵלְסְיוּס פרסם מאמר בו מתח ביקורת על מדחומים של אותה התקופה וטען כי יש לכוון את המכשירים הללו לפי נקודת הקיפאון ונקודת הרתיחה של מים כי לפי ממצאיו אלו נקודות קבועות בדיוק גבוה ללא תלות בסביבה ולכן יהיו נקודת טובות ליצירת סולם טמפרטורה. צלזיוס יצר סולם עשרוני בו היא נקודת הרתיחה של מים ו- היא נקודת הקיפאון של מים – הפוך מהסולם המודרני. כשנה אחרי פרסום מאמרו של צלזיוס פיזיקאי צרפתי פרסם מאמר נוסף בו הפך את סולמו של צלזיוס לסולם המוכר לנו כיום.
סולם קלווין (1848)
במאה ה-19 חקר המהנדס האנגלי וִילְיָאם תּוֹמְסוֹן (הלורד קלווין) רבות את תחום הטמפרטורה, חום, מנועים ועוד ובכך נחשב לחלוצי המדע בתקופתו. במהלך כמאה שנים מתקופתם של פרנהייט וצלזיוס תגליות מדעיות בתחומי הכימיה ופיזיקה הביאו להבנה כי מעבר מצב צבירה של חומרים תלוי בסביבתם ולכן אינם מקור טוב לסולם טמפרטורה מדויק, מתוך כך עלה הצורך לסולם חדש. קלווין יצר סולם חדש בו האפס מייצג מצב מוחלט (אַבְּסוֹלוּטִי) ללא אנרגיה מכל סוג, במילים אחרות אפס קלווין היא הנקודה הנמוכה ביותר עבור הטמפרטורה ובנקודה זו קר כל כך עד כדי שחלקיקי כל חומר לא ינועו בכלל ויהיו נייחים לחלוטין.
בסולמות של פרנהייט ושל צלזיוס קיימת טמפרטורה שלילית מכיוון שאלו סולמות של המבוססות על מַעֲלוֹת, משמע ערכים יחסיים. לעומת זאת סולם קלווין מורכב מיְחִידוֹת-מוּחְלָטוֹת ולכן אפס קלווין מייצג את הנקודה הנמוכה ביותר אליה טמפרטורה יכולה להגיע.
מעבר בין סולמות טמפרטורה
מעבר פרנהייט – צלזיוס
מעבר קלווין – צלזיוס
