热力学温标relixue wenbiao

在热力学第二定律基础上定义的一种温标，又称“绝对热力学温标”、“绝对温标”、“开尔文温标”。各种经验温标都与某一特定的温度计联系着，即都依赖某种物质的某一随温度变化的性质，人们力图找到一种不依赖测温质的具体性质而只与自然界某一客观规律相联系的温标，使温度有严格科学定义。1848年英国科学家威廉·汤姆孙（开尔文）建立了热力学温标，由热力学温标所定义的温度称为热力学温度，又叫绝对温度。根据卡诺定理：在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机其效率都相等，与工作物质无关。θ为任一温标表示的温度，高温热源的温度为θ1，低温热源的温度为θ₂,η=1-Q2/Q₁只是θ₁、θ₂的函数，所以可以写成Q2/Q₁＝1-η=f(θ₁、θ₂),f(θ₁、θ2)是θ_1、θ2的某一函数，可以证明f(θ₁、θ₂)=ψ(θ2)/ψ(θ₁),ψ(θ)是θ的另一个函数。开尔文引入热力学温标T，令T∞T(θ)，于是Q2/Q1=T2/T1，即将热力学温度定义为与热量成正比的量。仅有此正比关系还不能确定T₁、T₂的数值，又规定水三相点热力学温度的₁/2_73.16为热力学温度的单位，叫作开尔文，简称开，记作K，水三相点的热力学温度则为Ttr=273.16K，某一平衡态的热力学温度为T=273.16Q/Q_trK，其中Q_tr为可逆卡诺热机与热力学温度为Ttr的热源交换的热量，Q为与热力学温度为T的热源交换的热量。这样建立的热力学温标自然不依赖任何物质。
热力学温标与理想气体温标是一致的。对以理想气体为工质的可逆卡诺热机有Q2/Q＝τ₂/τ1,τ1τ₂为用理想气体温标表示的温度，用热力学温度表示则为Q₂^/Q1=T2/T1，所以τ2/τ₁＝^T2τT¹，这两种温标对水的三相点的温度规定的又相同，这就证明了理想气体温标与热力学温标的一致，理想气体温标也用T表示。
直接按热力学温度的定义由测量热量来测量热力学温度是很困难的，准确度也低。根据热力学温标与理想气体温标的一致性，在理想气体温标的适用范围内，热力学温标可以通过理想气体温标来实现。即用气体温度计测量温度，并加以修正来实现热力学温度的测量。
热力学温度是迄今唯一有科学意义的温度，是国际上公认的最基本的温度，一切温度测量最终都应以热力学温度为标准。热力学温度的单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一，热力学温度已成为一个重要的基本物理量。

热力学温标

又称“开氏温标”、“绝对温标”。是建立在热力学第二定律基础上的、理想的、科学的温标。符号为T，以开尔文为单位。热力学温标的零点称为绝对零度(0K)。参见“开〔尔文〕”。