열역학적 온도(Thermodynamic Temperature)

일반적으로 온도를 측정하는 온도계는 열에 의한 물질의 팽창, 전기저항(RTD) 및 열기전력의 변화 등을 이용함

그런데 온도계에 사용하는 물질에 따라 이들 성질이 달라짐으로 온도계의 종류에 따라 서로 다른 온도를 표시하게 됨

이와 같은 불편을 없애기 위해서는 온도계에 사용하는 물질의 종류와는 무관한 온도 눈금을 정의할 필요가 있음

이런 목적으로 정해진 온도가 열역학적 온도임

카르노 사이클(Carnot Cycle)에서 고온열원이 작동유체에 준 열량 Q1과 작동유체가 저온열원에 준 열량 Q2와의 비율인 열효율은 작동유체에 관rP없이 두 열원의 온도만으로 정해진다. 지금 임의의 한 고온열원의 온도 T1을 기준으로 하여 미지의 저온열원의 온도 T2를 구하는 관계식은 다음과 같음

T2 = (Q2/Q1) * T1

이 관계식에서 기준 온도인 T1의 수치에 따라 열역학적 온도가 여러가지로 변하므로 물의 3중점(물, 얼음, 수증기가 동시에 존재하는 평형온도)의 온도인 273.16K을 기준으로 한 것을 온도눈금의 단위로 한 것을 열역학적 온도라 하며 Kelvin의 절대온도라 부르며 K로 표시함

물의 3중점온도는 정확히 0.01℃임으로 열역학적 온도 눈금의 영점은 순수한 물의 3중점보다 0.01℃ 낮은 온도인 273.15가 된다.

따라서 절대온도와 섭씨온도와의 관계는 T(K) = t(℃) + 273.15가 된다.