Druhý termodynamický zákon
Druhý termodynamický zákon určuje smer samovoľných tepelných dejov, teda hovorí, ktoré premeny energie v prírode samé od seba nenastanú. Má dve klasické formulácie, ktoré znejú rôzne, ale hovoria to isté.
Thomsonova (Kelvinova) formulácia hovorí:
Nedá sa zostrojiť periodicky pracujúci stroj, ktorý by iba prijímal teplo a konal rovnako veľkú prácu.
Inými slovami, perpetuum mobile druhého druhu neexistuje a tepelný motor sa bez chladiča jednoducho nezaobíde.
Clausiova formulácia hovorí:
Teplo nemôže samovoľne prechádzať z telesa s nižšou teplotou na teleso s vyššou teplotou.
Teplo teda vždy prúdi z teplejšieho telesa na chladnejšie.
Práve preto sa horúca káva sama od seba ochladí, ale nikdy sa nestane, že by sa studená voda spontánne zohriala.
A práve v tomto zákone je ukrytý dôvod, prečo žiaden tepelný motor nemôže mať stopercentnú účinnosť. Vždy potrebujeme rozdiel teplôt medzi ohrievačom a chladičom, a časť tepla preto musí nevyhnutne skončiť v chladiči.