Đại lượng nhiệt dung riêng có thể dùng để mô tả sự khác biệt như trên của các chất khác nhau

Thang nhiệt độ Kelvin có một số ưu điểm so với thang nhiệt độ Celsius:

- Thang nhiệt độ Kelvin dùng đơn vị tuyệt đối (K), giúp cho các phép tính về nhiệt độ trở nên đơn giản hơn, đặc biệt là khi xử lý các bài toán về nhiệt độ tuyệt đối hoặc các bài toán khoa học.

- 0 K trong thang Kelvin tương ứng với nhiệt độ tuyệt đối, nơi mà các phân tử không còn có động năng. Điều này làm cho thang Kelvin trở thành một phép đo tuyệt đối cho nhiệt độ, trong khi 0 °C trong thang Celsius chỉ tương ứng với điểm đóng băng của nước.

Khi một vật được làm lạnh từ 100 °C xuống 0 °C, sự thay đổi nhiệt độ của vật theo thang Kelvin có thể tính bằng cách sử dụng công thức chuyển đổi nhiệt độ từ Celsius sang Kelvin:

t(°C) = T(K) - 273,15

Nhiệt độ ban đầu của vật là 100 °C, tương ứng với 373,15 K

Nhiệt độ cuối cùng của vật là 0 °C, tương ứng với 273,15 K

Sự giảm nhiệt độ theo thang Kelvin là:

ΔT(K) = 373,15 K - 273,15 K = 100 K

Do đó, nhiệt độ của vật giảm đi 100 độ trên thang Kelvin.

 Chuyển đổi nhiệt độ:

a) Từ Celsius sang Kelvin:

270 °C + 273,15 = 543,15 K

-270 °C + 273,15 = 3,15 K (Chú ý: 0 K tương ứng với -273,15 °C)

500 °C + 273,15 = 773,15 K

b) Từ Kelvin sang Celsius:

0 K - 273,15 = -273,15 °C

500 K - 273,15 = 226,85 °C

1000 K - 273,15 = 726,85 °C

- Chuyển từ Celsius sang Kelvin:

+ Định nghĩa: 0 °C tương ứng với 273,15 K.

+ Vì mỗi độ chia (1 °C) trong thang nhiệt độ Celsius tương đương với một đơn vị bằng 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng và điểm sôi của nước, nên khi ta tăng nhiệt độ từ 0 °C lên 1 °C, nhiệt độ tương ứng trong thang Kelvin cũng tăng lên 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng và điểm sôi của nước. Do đó, ta có công thức:

T(K) = t(°C) + 273,15

- Chuyển từ Kelvin sang Celsius:

+ Ngược lại, khi ta giảm nhiệt độ từ 273,15 K xuống 0 K (nhiệt độ tuyệt đối), nhiệt độ tương ứng trong thang Celsius cũng giảm xuống 0 °C.

+ Vì mỗi đơn vị Kelvin tương ứng với 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng của nước và nhiệt độ tuyệt đối của 0 K, nên khi ta giảm nhiệt độ từ 273,15 K xuống 0 K, nhiệt độ tương ứng trong thang Celsius giảm đi 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng và điểm sôi của nước. Do đó, ta có công thức:

t(°C) = T(K) - 273,15

Để chứng minh rằng mỗi độ chia (1 °C) trong thang nhiệt độ Celsius có độ lớn bằng 1 độ chia (1 K) trong thang nhiệt độ Kelvin, ta sẽ sử dụng các định nghĩa cơ bản của hai thang đo nhiệt độ này và thực hiện so sánh giữa chúng.

- Khi chuyển từ thang nhiệt độ Celsius sang Kelvin hoặc ngược lại, ta thấy rằng mỗi độ Celsius tương ứng với một đơn vị bằng 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng và điểm sôi của nước.

- Đồng thời, mỗi đơn vị Kelvin tương ứng với 1/100 phần của khoảng giữa điểm đóng băng của nước và nhiệt độ tuyệt đối của 0 K.

- Vì điểm đóng băng của nước trong thang Celsius (0 °C) tương ứng với 273,15 K, nên mỗi độ chia (1 °C) trong thang Celsius tương đương với một đơn vị bằng 1/100 phần của 273,15 K, tức là khoảng 2,7315 K.

Do đó, ta có thể kết luận rằng mỗi độ chia (1 °C) trong thang nhiệt độ Celsius có độ lớn bằng 1 độ chia (1 K) trong thang nhiệt độ Kelvin.

Ý nghĩa của nhiệt độ không tuyệt đối là nó cung cấp một phép đo tuyệt đối của nhiệt độ, không phụ thuộc vào bất kỳ đơn vị nhiệt độ cụ thể nào. Điều này làm cho nhiệt độ không tuyệt đối trở thành một phép đo tiêu chuẩn cho sự so sánh nhiệt độ giữa các hệ thống khác nhau.

Nhiệt độ không tuyệt đối là 0 K (Kelvin) hoặc -273,15 °C (Celsius). Đây là nhiệt độ tuyệt đối thấp nhất có thể đạt được, nơi mà phân tử không còn có động năng.

Khẳng định rằng nhiệt năng luôn tự truyền từ vật có nội năng lớn hơn sang vật có nội năng nhỏ hơn không hoàn toàn chính xác. Thực tế, sự truyền nhiệt giữa hai vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, không chỉ dựa trên nội năng mà còn dựa trên các yếu tố khác như hiệu ứng dẫn nhiệt, diện tích tiếp xúc, và chất lượng cách nhiệt của vật liệu.

Ví dụ minh họa:

Xét trường hợp một tảng đá (vật A) và một tảng kim loại (vật B) đặt gần nhau. Mặc dù đá có thể có nhiều khả năng giữ nhiệt hơn so với kim loại, nhưng nếu đá và kim loại đặt gần nhau và không có rãnh tiếp xúc lớn, việc truyền nhiệt từ vật A sang vật B vẫn có thể xảy ra nếu nhiệt độ của vật A cao hơn so với vật B. Điều này xảy ra do sự dẫn nhiệt giữa hai vật, nơi mà nhiệt năng sẽ chuyển từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Tuy nhiên, nếu có một lớp cách nhiệt hoặc một vật cách nhiệt khác giữa vật A và vật B, sự truyền nhiệt có thể bị giảm đi đáng kể. Chẳng hạn, nếu có một miếng cách nhiệt nhựa được đặt giữa đá và kim loại, sự truyền nhiệt giữa hai vật có thể bị hạn chế do tính cách nhiệt của nhựa.