В. А. Никитин с. В. Бойко

Термодинамическая шкала температур основана на использовании второго закона термодинамики. В соответствии с этим законом коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей по обратимому циклу
Карно, определяется только температурами нагревателя Т_Н и холодильника Т_X и не зависит от свойств рабочего вещества, таким образом коэффициент полезного действия вычисляют по формуле (14.30) /8/

  ^{Т Н}

• 
  Т _{X } Q_Н  Q_{X ,}
  

(14.30)

Т _Н Q_Н

где Q_Н и Q_X - соответственно количество теплоты, полученное рабочим веществом от нагревателя и отданное холодильнику.

Кельвином было предложено для определения температуры использовать равенство (14.31) /8/


T_Н /Т_X = Q_Н /Q_X, (14.31)

Следовательно, используя один объект в качестве нагревателя, а другой
— в качестве холодильника и проводя между ними цикл Карно, можно определить отношение температур объектов путем измерения отношения теплоты, взятой от одного объекта и отданной другому. Полученная шкала температур не зависит от свойств рабочего (термометрического) вещества и называется абсолютной шкалой температур. Чтобы абсолютная температура (а не только отношение) имела определенное значение, было предложено принять разность термодинамических температур между точками кипения воды Т_КВ и таяния льда Т_ТЛ, равной 100 °. Принятие такого значения разности преследовало цель сохранения преемственности числового выражения термодинамической температурной шкалы от стоградусной температурной шкалы Цельсия. Таким образом, обозначая количество теплоты, полученной от нагревателя (кипящая вода) и отдаваемой холодильнику (тающий лед), соответственно через Q_КВ и Q_ТЛ и приняв Т_КВ – Т_ТЛ==100, используя (14.31), получим равенство (14.32) и (14.33)

^ТКВ ^ _Q
^QКВ
Q
100,


(14.32)

КВ


_{Т } ^QТЛ
ТЛ

100,

Q

ТЛ
КВ ^{ Q}ТЛ
(14.33)

Для любой температуры Т нагревателя при неизменном значении температуры Т_ТЛ холодильника и количества теплоты Q_ТЛ, отдаваемой ему рабочим веществом машины Карно, будем иметь равенство (14.34) /8/

Т  ^{Q Q}КВ ^{ Q}ТЛ