内能的装置；其二是工作部分，它是使工质消耗内能来做机械功的装置；其三是冷凝器，这部分是容纳工作部分排出的废工质的装置。热机工作时，工质从发热器得到的热量，只有一部分转变为机械功，其余部分都传给了冷凝器。

由于内能往机械能的转化不会自发的进行，所以热机事实上人为造就的、一种逆自然过程的能量转化装置。

科学家们对热机的工作进行了定量的研究，令工质从发热器得到的热量为Q1，最后被冷凝器带走的热量为Q2（最终耗散到大气、循环水中），转变成机械功的只是W = Q1-Q2 。可不可以不设置冷凝器（不带走Q2），令Q1 = W呢（物理语言叫热机的效率η= = 100%）？科学家们经过了种种努力，发现这是不可能的。

也就是说：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来作功，而不引起其它变化。

这就是热力学第二定律。

对热机的定量研究事实映射出这样的信息：要将自发的热学过程人为地逆转，虽然是可能的，但必须付出代价（也就是所谓的"其它变化"--手段的代价、能量的代价）。

所以，我们也可以把热学过程的方向性就看成是是热力学第二定律的的一种体现。于是，热力学第二定律的一种更朴实的表述是：

不可能使热量从低温物体传至高温物体，而引起其它变化。我们通常把这种表述方式称为克劳修斯表述。与之对应的，先前的一种表述被称为开尔文表述。毫无疑问，这是为了纪念这两位科学家在该领域研究的突出贡献与成就。

关于克劳修斯表述，我们可以通过这样一个事实理解：通过人为的努力，电冰箱和空调实现了热量从低温物体往高温物体的传递，但是，我们付出了手段方面的代价：购置冰箱的经济代价、能量方面的代价（持续地缴纳电费），甚至付出了环境方面的代价--定量研究表明，冰箱释放给环境的热量必然要多于从冷藏室吸收热量--和空调一样，它能使环境升温，是一种"损人利己"的发明（这就是所谓的"其它变化"）。

关于开尔文表述，一个反面的素材是：要制成效率为100%的热机是不可能的。

人们也把效率为100%的热机称为第二类永动机。

前面我们已经知道，第一类永动机违背的是热力学第一定律。那么，与之对应的，第二类永动机则是违背了热力学第二定律。

（*热力学第二定律所展示的热学过程的方向性，在大学里面有一种定量的描述：那就是热学过程总是往熵H增大的方向发展，熵H的物理定义，我们这里不便介绍，一个通俗理解是：熵是事物发展的混乱程度。）

除了在物理学方面具有重要意义之外，目前人们已经发现，热力学第二定律在社会学、哲学方面的正确性，十年前，就有一本美国人的书给我的印象特别深，叫做《熵，一种新的世界观》，它用热力学第二定律论证全球化经济和社会问题，得到了人们广泛的认同。

下面我们介绍其它的相关知识--

三、热力学第三定律及其它

前面已经介绍了：绝对零度不可达到，我们把它成为热力学第三定律。

有第一、第二、第三定律，其实还有第零定律...

在热学过程中，有一些能量被环境吸收，无法继续回收，我们成为能量的耗散。

关于能量耗散现象、结合热学过程的方向性，怎样解释能源与环境的问题，会在下一节详细介绍。

四、小结

本节我们知道了热学过程的方向性，并知道了由此总结出来的热力学第二定律，最后介绍了一些相关概念。热力学第二定律有两种表述，它们都是等效的，定律的实质怎样