Termodynamiikan toinen pääsääntö

Termodynamiikan toinen pääsääntö on yksi termodynamiikan neljästä pääsäännöstä.

Toinen pääsääntö rajoittaa energian muuttamista työksi, osoittaa muutoksen suunnan ja toteaa entropian kasvun väistämättömyyden.

Pääsäännön muotoiluja

Clausius

Malline:Pääartikkeli Clausiuksen teoreema ilmaisee termodynaamisen järjestelmän vapaaehtoisen ('spontaanin') muutoksen suunnan ja eristetyn järjestelmän tasapainotilan:

"Lämpö ei voi koskaan siirtyä kylmemmästä lämpimämpään ilman, että samanaikaisesti tapahtuu jotain muuta siihen liittyvää muutosta." (Malline:K-de Englanninkielinen käännös tämän lauseen sisältävästa artikkelista ilmestyi jo 1856 .

$\mathrm{\Delta }S\ge \int \frac{\delta q}{T}$

Lämpöä siirtyy lämpimästä kylmempään; lämpimämpi astia ei koskaan ota energiaa kylmemmästä lämmitäkseen lisää

Kelvin

Lordi Kelvinin muotoilu: Ei ole mahdollista ottaa lämpöenergiaa kuumasta ja tehdä sillä työtä, ellei käytettävissä ole kylmempää kohdetta; lämpötilaero on välttämättömyys lämpöenergian hyödyntämiseksi. (Malline:K-en)

• lämpöä ei voi muuttaa täydellisesti työksi
• tai eristetyn systeemin kokonaisentropia kasvaa
• tai eristetyssä systeemissä eri lämpöiset kappaleet asettuvat aikaa myöten samaan lämpötilaan (entropia kasvaa).
• tai kaikki ajautuu järjestyksestä kaaokseen (entropia kasvaa)

Mikään ei estä järjestystä kasvamasta – entropiaa pienenemästä – hetkellisesti, mutta koska epäjärjestyneiden tilojen todennäköisyys on valtavasti suurempi kuin järjestyneiden (hiukkaset voivat järjestyä "epäjärjestykseen" monilla tavoin, "järjestykseen" vain yhdellä tavoin), etenee kehitys todennäköisyyslaskennan lakien mukaan suuressa mittakaavassa, ts. suurella määrällä tapahtumia aina kohti todennäköisintä, epäjärjestyneintä lopputilaa.