热力学第二定律是热力学的四条基本定律之一,主要描述了热力学过程的不可逆性。它表明孤立系统会自发地朝着热力学平衡方向——最大熵状态——演化。定律的两个常见表述如下:
此外,第二类永动机(违反这一定律的机器)是不可能实现的。这一定律的历史可以追溯到尼古拉·卡诺对热机效率的研究,他于1824年提出了卡诺定理。后来,克劳修斯和开尔文分别提出了克劳修斯表述和开尔文表述,这两者都俗称为“熵增原理”。热力学第二定律揭示了自然界中不同形式的能量可以互相转换,但转换过程不是完全可逆的,总有一部分能量会以热量的形式散失,导致熵的增加。
图片展示了热力学第二定律的基本原理。