熱力學儀器

熱力學儀器是量測熱力學系統所需的設備。要明確定義熱力學參數或是物理量，就需要明確說明其量測方式。例如，溫度最終極的定義是「溫度計所量到的值」，而接下來就需要說明溫度計。

熱力學儀器可以分為兩種：量測儀器（meter）和源（reservoir）^[1]。量測儀器是指可以量測熱力學系統參數的任何設備。源是指很大的系統，和測試系統接觸時，其本身的狀態參數不會變化。

量測儀器和源的特性有很大的不同。量測儀器本身的狀態變數會很容易隨環境而變化，量測儀器不會影響所接觸的系統。而源則相反，其狀態變數不會變化，會影響所接觸的系統。

熱力學量測儀器

量測儀器是指可以顯示一些待測熱力學系統特性的熱力學系統。所接觸要量測的系統是受控的，量測儀器本身很小，不會顯著改變待測系統的狀態。以下所描述的理論溫度計就是這樣的量測儀器。

有時，熱力學參數會定義為理想的量測設備。例如熱力學第零定律提到：兩個物體都和某物體熱平衡，這兩個物體彼此之間也熱平衡^[2]。此原理是詹姆斯·克拉克·麥克斯韋在1872年所述的，指出量測溫度是可能辦到的。理想溫度計就是一定量、定壓的理想氣體。

根據理想氣體狀態方程，此氣體的體積可以用來指其溫度。以此方式可以定義溫度。壓力是用力學的方式定義。但氣壓表也可以用定溫下的理想氣體來建構。熱量計是量測並定義系統內能的設備。

常見的熱力學量測儀器有：

• 溫度計：用上述的方式量測溫度
• 氣壓表：量測壓力的儀器，最常見的是量測大氣壓力^[3]。理想氣體氣壓表可以用在理想氣體隔熱的情形下，機械連接待測系統。其體積可以用來量測壓力，關係如理想氣體方式所述P = NkT/V。
• 熱量計：量測加到系統能量的設備^[4]。最簡單的熱量計就是一個連接到隔熱系統的溫度計。

源

參見：熱庫

源（reservoir、熱庫）是會控制另一個系統狀態的熱力學系統。熱庫是很大的系統，其熱力學狀態不會受到被控制的系統所影響。大氣壓力，就是壓力庫，使所處環境維持在大氣壓力。

常見的熱力學庫有

• 壓力庫：最常見的就是地球的大氣壓力^[1]。
• 溫度庫：大量的水就是典型的溫度庫。