Tutti noi abbiamo un concetto intuitivo di temperatura: sicuramente possiamo dire che l'acqua che bolle è calda, che un cubetto di ghiaccio è freddo e che i cibi che mangiamo sono generalmente tiepidi. Nonostante ciò, nel momento in cui cerchiamo di definire che cos'è effettivamente la temperatura, ci troviamo in notevole difficoltà. Un modo per aggirare questo problema è sicuramente quello di definire operativamente la temperatura, cioè trovare un modo per misurare la temperatura. Nonostante ciò, ci accorgeremo che questa operazione richiede ancora l'uso del concetto intuitivo di temperatura, nel modo in cui l'affronteremo per definirla, e di alcune evidenze sperimentali, imprescindibili per poter procedere alla misurazione della temperatura. Immaginiamo ad esempio, come prima evidenza sperimentale, di prendere due corpi: un corpo A e un corpo B. Supponiamo questi due corpi a due temperature diverse; le chiamerò T_A e T_B. Ad esempio, possiamo immaginare che T_A è > di T_B, nel senso che A è caldo e B è freddo. Se tenuti separati, isolati da tutto il resto, il corpo a rimarrà alla temperatura T_A e il corpo b alla temperatura T_B. Se però io fisicamente li pongo in contatto, per esempio in questo modo, quindi qui è il corpo A e qui il corpo B, e aspetto un tempo sufficientemente lungo, mi accorgerò alla fine che il sistema raggiungerà una temperatura T. Per esempio, potrei immaginare che siano tiepidi tutti e due. La temperatura T è < di T_A, in generale, e > di T_B, se per esempio il corpo B era freddo rispetto al corpo A. Questa è un'evidenza sperimentale che dobbiamo tenere presente. Un'altra evidenza sperimentale che può tornare utile nella misura della temperatura di un corpo è la seguente: immaginiamo di prendere una bacchetta di un metallo; supponiamo che la temperatura sia T_0 e la sua lunghezza l_0. La lunghezza e la profondità non ci interessano, immaginiamo questo oggetto molto più lungo che largo e profondo. Se adesso cambio temperatura e vado a rimisurare la lunghezza della bacchetta di metallo, mi accorgo che la lunghezza è diversa da quella iniziale l_0. Dunque la variazione tra la lunghezza misurata alla temperatura T meno la lunghezza iniziale l_0, diviso la lunghezza iniziale l_0, entro un intervallo di temperature ragionevoli è pressoché lineare, proporzionale direttamente alla variazione di temperatura, tramite un coefficiente α che dipenderà dal materiale che ho considerato; e quindi, α*(T-T_0). Questa espressione ha un notevole interesse pratico e applicativo, anche per quello che servirà per la definizione di temperatura. È dunque opportuno riportarla nel formulario di termodinamica. Dunque, possiamo aggiungere che la regola di dilatazione dei corpi segue questa legge: l alla temperatura T meno la lunghezza presa di riferimento, sulla lunghezza di riferimento, è uguale ad α, coefficiente di dilatazione termica, per T-T_0. L'abbiamo trovata per le lunghezze, ovviamente si può generalizzare anche per variazioni di volume del mio sistema.