Температура. Это величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макросистемы. Если при установлении теплового контакта между телами одно из тел передает энергию другому посредством теплопередачи, то считают, что первое тело имеет большую температуру, чем второе.

Любой метод измерения температуры требует установления температурной шкалы. Для этого используют некоторые особые точки. По международному соглашению температурную шкалу строят по одной реперной точке, так называемой тройной точке воды ( $T_{\mathrm{т}\mathrm{p}})$. В термодинамической шкале температур (цкале Кельвина) принимается но определению, что
$$T_{\text{тр }}=273,16\kappa .$$

При таком значении $T_{\text{тр }}$ интервал между точками плавления льда и кипения воды практически равен 100 кельвин, и температуры этих точек равны приближенно 273,15 и 373,15 К. Напомним, $1\mathrm{K}=1^{\circ }\mathrm{C}$. Температура $t$ по шкале Цельсия связана с температурой по шкале Кельвина равенством
$$t=T-273,15.$$

Температуру $T=0$ называют абсолютным нулем, ему соответствует $t=-273,{15}^{\circ }\mathrm{C}$.

В дальнейшем (§1.5) мы выясним физический смысл температуры $T$.

Температура — это одна из макроскопических характеристик макросистемы. Она не имеет смысла для систем, состоящих из нескольких молекул (впрочем, при определенной договоренности условно говорят о температуре даже одной частицы).

Состояние системы. Состояние макросистемы характеризуют величинами, которые называют термодинамическими параметрами (давление $p$, объем $V$, температура $T$ и др.). Если эти параметры имеют определенные и постоянные значения для любой части макросистемы, то ее состояние называют равновесным. Будучи выведена из состояния равновесия (система становится неравновесной), система в дальнейшем возвращается в равновесное состояние. Это происходит за время, равное по порядку величины времени релаксации (г). Так называют время, за которое первоначальное отклонение какого-либо параметра состояния уменьшается в е раз. Для каждого параметра состояния время $\tau$ имеет свое значение. Решающую роль играет то $\tau$, которое является наибольшим. Его и считают за время релаксации системы.

Таким образом, состояние системы является равновесным, если все параметры ее имеют определенные и постоянные значения при неизменных внешних условиях.

Равновесное состояние можно представить точкой в пространстве, по координатным осям которого откладываются значения параметров состояния. Если независимыми являются всего две переменные (например, $p$ и $V$ ), то равновесное состояние изображают точкой на диаграмме $p,V$.

Процесс. Любой процесс, т.е. переход системы из одного состояния в другое (происходящий, например, благодаря внешнему воздействию) проходит, вообще говоря, через последовательность неравновесных состояний. Но если такое воздействие осуществляется достаточно медленно, то можно сказать, что процесс проходит через последовательность равновесных состояний. Такой процесс называют равновесным или квазистатическим. Он может быть изображен, например, на диаграмме $p,V$ соответствующей кри-
Pис. 1.1 вой (рис.1.1). Направление процесса показывают стрелкой.
Неравновесные процессы мы будем условно изображатъ пунктирными кривыми.

Равновесный процесс может быть проведен в обратном направлении через ту же совокупность равновесных состояний, т.е. по той же кривой $1\to 2$ (см. рис. 1.1), но в обратном направлении $2\to 1$. По этой причине равновесные процессы называют обратимыми*.