Термодинамическая температура является ключевой концепцией во втором законе термодинамики, потому что она лежит в основе этого закона и определяет его смысл. 13
Второй закон термодинамики гласит, что теплота всегда переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. 1 Если бы существовали отрицательные температуры, то этот закон был бы нарушен, потому что теплота переходила бы от тепла к холоду. 1
Кроме того, отрицательная температура противоречила бы и самому определению температуры, которая является мерой средней кинетической энергии движения частиц. 1 Кинетическая энергия не может быть отрицательной, следовательно, и температура тоже должна быть неотрицательной. 1
Также термодинамическая температура связана с энтропией системы: отрицательная температура приводила бы к нарушению закона энтропии, который говорит о том, что энтропия всегда растёт или остаётся постоянной. 1