熱力学温度
温度 θ1、θ2 で特徴づけられる2つの熱浴の間で動作する可逆な熱力学サイクル(例えばカルノーサイクル)の熱効率を η(θ1,θ2) としたとき、これらの熱浴の熱力学温度 T1、T2(T1 > T2)の比は
T 2 T 1 = 1 − η ( θ 1 , θ 2 ) {\displaystyle {\frac {T_{2}}{T_{1}}}=1-\eta (\theta _{1},\theta _{2})}
により定義される。さらに基準となる温度を定める事で熱力学温度の単位が定まる。例えば以前の国際単位系においては水の三重点の値を定めることで温度の単位のケルビンを定義していた。
このように熱力学温度がとれることはカルノーの定理が保証している。理想気体に対してカルノーサイクルを考えることで、理想気体温度が熱力学温度と等しいことが示される。言い換えれば、理想気体が熱力学と矛盾なく導入することが可能であることが示される。 この流儀の定義では、高温や低温といった素朴な温度の概念そのものは経験的に導入されている。また、熱サイクルを成立させるために、理想的な熱浴と断熱壁が必要となる。