热力学第二定律
热力学第二定律的思想萌生于卡诺，他对此作出了不朽的建树。1850年，克劳修斯从能量守恒所提供的新的角度描述了卡诺循环。他发现，卡诺所说的需要有两个热源和他提出的理论效率公式，都表达出热机所特有的问题：一定要有一个对转换进行补偿的过程(在此处，就是用接触一个低温热源的方法进行冷却的过程)，以便使热机恢复到它初始的力学状态和热学状态。在表达能量转换的平衡关系中当然要包括两个过程：一个过程是热源之间的热流，另一个是热转变为功。
在理想的卡诺循环里，做功的代价是热所付出的，这热量从一个热源传到了另一个热源，一方面产生了机械功，另一方面传输了热量。这两个方面所表达的结果被一个当量关系联系起来。这个当量关系在两个方向上都是有效的。令同一个热机倒过来工作，则它消耗所做的功的同时，可以恢复原来的温度差。任何使用单一热源的热机都不可能被制造出来——这意味着第二类永动机不可能实现。
卡诺和克劳修斯所提出的问题，导致对基于守恒和补偿的理想热机的描述。然而，新的科学不仅要求描述理想化的过程，而且要描述自然本身。这样就使人们有机会提出并接触一些新问题，例如能量损耗的问题。开尔文很快就抓住了该问题的重要意义，并在1851年提出了：
“不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。”
这一表述就是历史上称之为“热力学第二定律的开尔文说法”。当然，这里所说“单一热源”是指温度均匀并且恒定不变的热源。这容易理解，若不是如此，那实际上就相当于有若干个热源了，工作物质可由热源中温度较高的一部分吸热而向热源中温度较低的另一部分放热；而所指的其他影响则是除了由单一热源吸热全部转化为功以外的其他任何(包括系统与环境)变化。
由开尔文的说法，我们又一次看到了卡诺所发现的热机，必须工作于两个热源之间的结论蕴含的原则性意义。
诚然，热力学第二定律的开尔文说法实质上表达了第二类永动机不可能，不过说得更加清楚，更便于应用。它指出，任何热力学过程，系统在吸热对外做功的同时，必然会产生热转化为功以外的其他影响。譬如，可逆等温膨胀确是从单一热源吸热全部为功。但在热转化为功的同时，已使得原来的世界不复保持原状：系统的体积膨胀了。热力学第二定律内容宽广而深刻，但含意比较隐晦，因此，有许多种叙述方法。开尔文说法揭示了自然界中的一个方面：功、热不等价，功转化为热的不可逆性。自然界中有多种多样的不可逆过程，如热量传递的不可逆性，即热量总是自发地从高温热源流向低温热源。但其逆过程，热量从低温热源流向高温热源则需借助于制冷机。有关这一不可逆过程，克劳修斯如是说：
“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他影响。”
历史上称之为“热力学第二定律的克劳修斯说法”。
热力学第二定律的克劳修斯说法及开尔文说法，虽然描述的是两类不同的现象，表述亦很不相同，但二者都强调了不可逆过程：克劳修斯说法实质上说热传递过程是不可逆的；开尔文说法实质上说功转变为热的过程是不可逆的。违反一种说法的行为，若和一正常热机或制冷机耦合，就必然导致违反另一种说法的行为。这就证实了两种说法是完全等价的。不言而喻，只有这样，才可能把它们都称为热力学第二定律。
应该强调指出，正是各种不可逆过程的内在联系，使得热力学第二定律的应用远远超出热功转换的范围，成为整个自然科学中的一条基本规律。(冯端 冯步云)
热力学第二定律的思想萌生于卡诺，他对此作出了不朽的建树。1850年，克劳修斯从能量守恒所提供的新的角度描述了卡诺循环。他发现，卡诺所说的需要有两个热源和他提出的理论效率公式，都表达出热机所特有的问题：一定要有一个对转换进行补偿的过程(在此处，就是用接触一个低温热源的方法进行冷却的过程)，以便使热机恢复到它初始的力学状态和热学状态。在表达能量转换的平衡关系中当然要包括两个过程：一个过程是热源之间的热流，另一个是热转变为功。
在理想的卡诺循环里，做功的代价是热所付出的，这热量从一个热源传到了另一个热源，一方面产生了机械功，另一方面传输了热量。这两个方面所表达的结果被一个当量关系联系起来。这个当量关系在两个方向上都是有效的。令同一个热机倒过来工作，则它消耗所做的功的同时，可以恢复原来的温度差。任何使用单一热源的热机都不可能被制造出来——这意味着第二类永动机不可能实现。
卡诺和克劳修斯所提出的问题，导致对基于守恒和补偿的理想热机的描述。然而，新的科学不仅要求描述理想化的过程，而且要描述自然本身。这样就使人们有机会提出并接触一些新问题，例如能量损耗的问题。开尔文很快就抓住了该问题的重要意义，并在1851年提出了：
“不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。”
这一表述就是历史上称之为“热力学第二定律的开尔文说法”。当然，这里所说“单一热源”是指温度均匀并且恒定不变的热源。这容易理解，若不是如此，那实际上就相当于有若干个热源了，工作物质可由热源中温度较高的一部分吸热而向热源中温度较低的另一部分放热；而所指的其他影响则是除了由单一热源吸热全部转化为功以外的其他任何(包括系统与环境)变化。
由开尔文的说法，我们又一次看到了卡诺所发现的热机，必须工作于两个热源之间的结论蕴含的原则性意义。
诚然，热力学第二定律的开尔文说法实质上表达了第二类永动机不可能，不过说得更加清楚，更便于应用。它指出，任何热力学过程，系统在吸热对外做功的同时，必然会产生热转化为功以外的其他影响。譬如，可逆等温膨胀确是从单一热源吸热全部为功。但在热转化为功的同时，已使得原来的世界不复保持原状：系统的体积膨胀了。热力学第二定律内容宽广而深刻，但含意比较隐晦，因此，有许多种叙述方法。开尔文说法揭示了自然界中的一个方面：功、热不等价，功转化为热的不可逆性。自然界中有多种多样的不可逆过程，如热量传递的不可逆性，即热量总是自发地从高温热源流向低温热源。但其逆过程，热量从低温热源流向高温热源则需借助于制冷机。有关这一不可逆过程，克劳修斯如是说：
“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他影响。”
历史上称之为“热力学第二定律的克劳修斯说法”。
热力学第二定律的克劳修斯说法及开尔文说法，虽然描述的是两类不同的现象，表述亦很不相同，但二者都强调了不可逆过程：克劳修斯说法实质上说热传递过程是不可逆的；开尔文说法实质上说功转变为热的过程是不可逆的。违反一种说法的行为，若和一正常热机或制冷机耦合，就必然导致违反另一种说法的行为。这就证实了两种说法是完全等价的。不言而喻，只有这样，才可能把它们都称为热力学第二定律。
应该强调指出，正是各种不可逆过程的内在联系，使得热力学第二定律的应用远远超出热功转换的范围，成为整个自然科学中的一条基本规律。(冯端 冯步云)