물체의 냉온의 정도를 수량적으로 표시한 것. 기온(氣溫) · 수온(水溫) · 체온(體溫) 등 온도는 우리의 일상생활과 밀접하게 관계될 뿐만 아니라 물리학 · 화학 · 생물학 등의 분야에서 중요한 역할을 한다.

〔측정법〕 온도를 정하는 데는 물체의 규칙적인 열팽창이라든가 특별한 상태의 변화를 이용한다.

보통 사용되는 온도계에는 섭씨온도 눈금이 매겨져 있다.

이 온도 눈금은 1742년 스웨 덴의 물리 학자 A. 셀시우스에 의해 정해진 것이며 이것을 25도C라든가 25℃와 같이 C의 기호를 붙인다.

이 밖에 화씨온도라든가 절대온도 등이 온도 측정에 사용되고 있다.

섭씨온도는 얼음이 녹는 온도를 0℃, 1atm의 대기 중에서 물이 끓는 온도를 100℃로 정하고 이 사이를 100등분하여 한 눈금의 온도차를 1℃ 로 정 하고 있다.

마찬가지로 이 눈금을 0℃ 이하 및 100℃ 이상에서 확대해서 사용한다.

한편 화씨온도는 독일의 물리학자 G. D. 파렌하이트가 24년에 고안한 것이며 이 온도를 표시하려면 F 기호를 붙인다.

화씨온도는 얼음이 녹는 온도를 32℉, 물이 끓는 온도를 212℉로 하고 그 사이 를 180등분하여 한 눈금의 온도차를 1℉로 정하고 있다.

섭씨온도 C와 화씨온도 F 사이에는

라는 관계가 성립한다.

예컨대 25℃를 화씨온도로 환산하면

(9/5) × 25 + 32 = 77(℉)

가 된다.

온도는 높은 쪽에는 상한이 없으며, 아무리 높은 온도를 생각해도 좋다.

그러나 낮은 쪽에는 하한(下限)이 있어 그 이하의 저온을 생각할 수 없는 말하지면 온도의 종착점이 있다.

이 온도는 -273℃ (정확하게는 -273.15℃)인데, 이것을 절대영도라 한다.

또 절대영도를 기준으로 하여 ℃와 똑같은 간격으로 눈금을 매긴 것을 절대온도눈금이라 한다.

절대온도와 섭씨온도 사이에는

절대온도=섭씨온도+273 

의 관계가 있다.

이전에는 절대온도 표시에 ˚K의 기호를 사용했으나 현재는 단지 K 기호만 쓴다.

〔온도변화와 물질의 상태〕 물은 O~100℃에서는 액체 상태지만 0℃ 이하에서는 얼음이라는 고체 상태 가 되고, 반대로 100℃ 이상에서는 수증기라는 기체 상태가 된다.

이와 같이 일반적으로 온도가 바뀌면 물질의 상태도 변한다.

보통은 고온 쪽에서 기체, 저온 쪽에서 고체, 그 중간에는 액체상태를 취한다.

유일한 예외는 헬륨으로 1atm, OK에서도 액체상태 그대로 이다.

그러나 압력을 가하면 25atm 부근에서 액체에서 고체로 변한다.

한편, 기체상태에 있는 물질의 온도를 높이면 그 물질을 구성하는 원자 속의 전자는 바닥상태에서 보다 높은 들뜬(勵起)상태로 들뜨게 된다.

그리하여 마침내 전자는 원자핵의 속박을 벗어나 원자는 원자핵과 전자로 분해된다.

이런 물질의 상태를 플라즈마라 한다.

예를들어 헬륨이나 네온 등의 비활성기체를 아크방전 속에 불어넣으면 약 1만 5,000℃에서 플라즈마 상태가 된다.

온도를 바꾸면 물질의 성질도 변화한다.

그 한 예가 열팽창이다.

압력이 일정한 상태에서 기체의 온도를 1K 올리면 부피는 기체의 종류에 관계없이 1/273의 비율로 증가한다.

액체나 고체의 열팽창은 기체에 비하면 훨씬 작으며 또 팽창률은 물질의 종류에 따라서 다르다.

금속의 전기저항도 온도에 따라 변하는데, 상온에서 전기저항의 값은 절대온도에 비례한 다.

다시 말해서 온도가 올라가면 전기저항은 커진다.

이것은 고온이 되면 금속이온의 열진동이 격렬해져 그 결과 전류를 띠는 전자의 운동이 방해되기 때문이다.

한편, 저온에서 전기저항의 값은 절대온도의 5제곱에 비례한다는 것이 알려져 있다.

어떤 종류의 금속은 수K라는 극저온에서 갑자기 그 전기저항이 0이 된다.

이 현상을 초전도라고 한다.