Перший важливий наслідок.

Розглянемо теплову машину

Рис. 2.5. Теплова машина.   Ефективність роботи такої машини визначається коефіцієнтом корисної дії = f(T1, T2), (2.14) де А – корисна робота, q1 – теплота, відібрана від нагрівача (вона позитивна), q2 – теплота, надана холодильнику (вона негативна), Т1 – температура нагрівача, Т2 – температура холодильника.

Можна показати, що

= , (2.42)

звідки видно, що h завжди < 1 (h або ККД = 1 лише при Т₂ = 0 К) і визначається лише різницею температури нагрівача і холодильника. З рівняння видно, що при конструюванні двигунів слід намагатися підвищити різницю температур. В перших парових машинах ця різниця становила декілька десятків градусів, і ККД складав менше, ніж 10 %. В сучасних парових двигунах (де Т₁ ~ 500 ^oC, T₂ ~20 ^oC) ККД ~60%. Рівняння (2.42) дає вищу можливу границю ККД і діє для всіх речовин.

Другий важливий наслідок. Базуючись на виразі (2.42) Кельвін запропонував термодинамічну шкалу температури (абсолютна температура). За 0 К взято таку температуру, при якій коефіцієнт корисної дії зворотного циклу дорівнює 1. За шкалою Кельвіна потрійна точка води знаходиться при 273.16 К.

Ми вже згадали теорему Нернста, або третій закон термодинаміки: при абсолютному нулі всі зміни системи відбуваються без участі ентропії. Ентропія системи при 0 К дорівнює 0. В ідеальних кристалах при 0К спостерігається повний порядок.

Інколи говорять також про нульовий закон термодинаміки. Він сформульований Фаулером (Ральф Говард, англійський фізик, 1889-1944): якщо система 1 знаходиться в стані термічної рівноваги з системами 2 і 3 окремо, то системи 2 і 3 також знаходяться в стані термічної рівноваги між собою.