Până când nu încercăm să exprimăm această funcție crescătoare în ceea ce privește fiziologia termometrului de mercur, știm și în schimb definim o nouă scară de temperatură. Odată ce "temperatura" a fost definită arbitrar. O măsură de temperatură a fost marcajul aplicat la distanțe egale pe pereții tubului, în care apa a fost încălzită în timpul încălzirii. Apoi am decis să măsuram temperatura cu un termometru cu mercur și am constatat că distanțele de gradient nu mai erau la fel. Acum putem da o definiție a temperaturii care nu depinde de anumite proprietăți ale substanței. Pentru aceasta folosim funcția f (T), care este independentă de orice dispozitiv, deoarece eficiența mașinilor reversibile nu depinde de substanța lor de lucru. Deoarece funcția pe care am descoperit-o crește cu temperatura, putem presupune că ea măsoară temperatura, pornind de la o temperatură standard de un grad. Pentru aceasta este necesar doar să fie de acord
Acum este clar că, dacă avem două mașini, dintre care unul este operat la o diferență de temperatură de T 1 și un grad, iar celălalt - T 2 și un grad, și ambele sunt izolate printr-o singură temperatură aceeași cantitate de căldură este absorbită de căldura pe care ar trebui satisface relația
Dar acest lucru înseamnă că, în cazul în care orice mașină reversibil absoarbe căldura Q 1 la temperatura T 1 și Q 2 generează căldură la o temperatură T 2 este raportul dintre Q 1 T 1 egal cu raportul Q 2 T 2. Acest lucru este valabil pentru orice reversibilă mașină. Tot ceea ce va fi mai departe este conținut în această relație: acesta este centrul științei termodinamice.
Dar dacă aceasta este tot ce este în termodinamică, atunci de ce este considerată o știință atât de dificilă? Și încercați să descrieți comportamentul unei anumite substanțe, dacă știți chiar în avans că masa materiei este constantă tot timpul. În acest caz, starea substanței în orice moment este determinată de temperatura și volumul acesteia. Dacă temperatura și volumul substanței sunt cunoscute, precum și dependența de presiune de volumul și temperatura, se poate învăța și energia internă. Dar cineva va spune: "Dar vreau să fac altfel. Dă-mi temperatură și presiune și îți spun cum e volumul. Pot să văd volumul în funcție de temperatură și presiune și să caut dependența energiei interne de aceste variabile. " Dificultățile termodinamicii se leagă tocmai de faptul că se poate aborda problema de la capăt, de la care o va lua. Trebuie doar să vă așezați și să alegeți anumite variabile și apoi să stați ferm pe cont propriu și totul va deveni ușor și simplu.
Acum mergem la concluzii. În mecanică, ajungem la toate rezultatele de care avem nevoie, pornind de la centrul lumii mecanice F = ma. Același principiu în termodinamică va juca același rol. Dar ce concluzii se pot trage din acest principiu?
Să începem. În primul rând, combinăm legea conservării energiei și legea care leagă Q1 și Q2. Pentru a găsi eficiența unei mașini reversibile. Prima lege spune că W = Q 1 - Q 2. În conformitate cu noul nostru principiu,