Термодинамические процессы нельзя описать только первым началом термодинамики, который выражает закон сохранения и превращения энергии. Второе начало термодинамики определяет направление процесса и дополняет первое начало.
Из (11.4) видно, что h = 1, если Q2 = 0, т.е. тепловая машина могла бы превращать все тепло, полученное от нагревателя в работу, ничего не отдавая холодильнику. Многочисленные опыты показали, что невозможно создание тепловой машины, т.е. создания вечного двигателя второго рода. Это неоднократно подтверждено работами многих ученых, начиная с Карно, Клаузиуса, Кельвина. Существует несколько формулировок II начала термодинамики. Из них приведем две формулировки – Клаузиуса и Томсона.
Формулировка Клаузиуса II начала термодинамики – теплота сама собой не может переходить от менее нагретого тела к более нагретому телу.
Формулировка Томсона II начала термодинамики – невозможен вечный двигатель второго рода, т.е. такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы превращение теплоты в работу.