热力学第二定律

系统属性注意：共轭变量以斜体显示

方程式

• 卡诺定理
• 克劳修斯定理
• 基本关系
• 理想气体定律

• 麦克斯韦关系
• Onsager 互惠关系
• 布里奇曼方程
• 热力学方程表

热力学第二定律是基于关于热能相互转换的普遍经验的物理定律。 该定律的一个简单表述是，热量总是从较热的物体移动到较冷的物体（或下坡），除非提供某种形式的能量来反转热流的方向。 另一个定义是：并不是所有的热能都可以在循环过程中转化为功。

其他版本的热力学第二定律将熵的概念确立为热力学系统的物理属性。 它可以用来预测过程是否被禁止，尽管遵守热力学xxx定律所表达的能量守恒的要求，并为自发过程提供必要的标准。 第二定律可以通过以下观察来表述，即留给自发演化的孤立系统的熵不会减少，因为它们总是达到热力学平衡状态，在该状态下熵在给定的内能下最高。 系统和周围环境的综合熵的增加解释了自然过程的不可逆性，通常在时间之箭的概念中提到。

从历史上看，第二定律是一个经验发现，被接受为热力学理论的公理。 统计力学根据大型原子或分子集合的状态概率分布，提供了对该定律的微观解释。 第二定律有多种表达方式。 它的xxx个公式是卡诺定理，它先于熵的正确定义并基于热量理论，由法国科学家萨迪·卡诺 (Sadi Carnot) 制定，他在 1824 年表明热能在热机中的转化效率 有一个上限。 基于熵概念的第二定律的xxx个严格定义来自 1850 年代的德国科学家鲁道夫·克劳修斯，其中包括他的陈述，即热量永远不会从较冷的物体传递到较暖的物体，而没有其他与之相关的变化发生在 同时。

热力学第二定律允许定义热力学温度的概念，同时也依赖于热力学第零定律。

热力学xxx定律给出了热力学系统内能的定义，并以功和热的形式表达了封闭系统内能的变化。 它可以与能量守恒定律联系起来。 第二定律与自然过程的方向有关。 它断言自然过程仅在一种意义上运行，并且是不可逆的。

例如，当传导或辐射路径可用时，热量总是自发地从较热的物体流向较冷的物体。 这种现象用熵变来解释。 如果一个包含不同子系统的孤立系统最初通过子系统之间的不透水壁的内部分隔保持内部热力学平衡，然后一些操作使壁更具渗透性，那么系统自发地演化以达到最终的新的内部热力学平衡，并且它的 总熵 S {\displaystyle S} 增加。

在一个可逆的或准静态的、理想化的转移过程中。