Os princípios de Carnot. A escala termodinâmica de temperatura.

Os princípios de Carnot, citados a seguir, são facilmente demontrados visto que a violação de qualquer um deles viola a Primeira e a Segunda Lei da Termodinâmica.

•  a eficiência de uma máquina térmica irreversível é sempre menor que a eficiência térmica de uma reversível, operando entre os mesmos dois reservatórios
• a eficiência de todas as máquinas térmicas reversíveis operando entre os mesmos dois reservatórios é a mesma

O segundo princípio de Carnot declara que todas as máquinas térmicas reversíveis têm a mesma eficiência térmica quando operam entre os mesmos dois reservatórios, ou seja, a eficiência independe do fluido de trabalho empregado e suas respectivas propriedades, do modo como o ciclo é executado ou do tipo de máquina. Em outras palavras, como o reservatório são caracterizados por suas temperaturas, a eficiência é função apenas das temperaturas:

Baseado nesta e outras observações, Lord Kelvin propôs a chamada escala Kelvin onde as temperaturas nesta escala são chamadas de temperaturas absolutas. Na escala Kelvin, as razões entre temperaturas dependem das razões entre quantidades de calor trocadas entre uma máquina térmica reversível e reservatórios térmicos e são independentes das propriedades térmicas, nesta escala as temperaturas variam de zero a infinito, conforme a Equação:

Para definir a magnitude de 1 Kelvin foi proposto o ponto triplo da água o valor de 273,16K.

As magnitudes de 1C e 1 Kelvin são idênticas, elas diferem de 273,16:

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