过程进行的方向。

语言表述

• 开尔文表述：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用功而不引起其他变化
  • 第二类永动机（单热源热机）不可能存在。
  • 热功的转化具有不可逆性。
  • 实际热机至少两个热源$(T_1,T_2)$, 其效率小于1
• 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化
  • 热量的(自动)传递具有不可逆性
• 两种表述的等价性

⇒ 一切与热现象有关的实际宏观过程是不可逆过程

故热力学第二定律的表述有无穷多种。

[history] 卡诺定理→热力学第二定律

• [proof]热力学第二定律→ 卡诺定律

热力学温标

[by 开尔文]：在相同高温、低温热源之间工作的一切可逆机效率相同，与工质无关。

→ 可逆热机的效率只遇两热源的温度有关。设$\eta_1=1-\frac{Q_2}{Q_1}=\eta(\theta_1,\theta_2)$

取三热源，$\eta_2=\eta(\theta_3,\theta_1),\eta_3=\eta(\theta_3,\theta_2),$

对热机1：$\frac{Q_2}{Q_1}=F(\theta_1,\theta_2)$,

同理对应，有$\frac{F(\theta_3,\theta_2)}{F(\theta_3,\theta_2)}=F(\theta_1,\theta_2)$，推断$F$具有分离变量形式$F(\theta_1,\theta_2)=\frac{f(\theta_2)}{f(\theta_1)}$

和效率与热量的关系对应，有

$$ \frac{Q_2}{Q_1}=\frac{f(\theta_2)}{f(\theta_1)} $$

假设为最简单的正比例函数$f(\theta)=T^$。取参考点为水的三相点$T_t^=273.16 K$，有

$$ \frac{Q}{Q_t}=\frac{T^*}{T_t} $$