A história da segunda lei da termodinâmica

 O estudo das máquinas térmicas chamou a atenção dos físicos para uma série de transformações que nunca ocorrem, embora não violem a Lei de Conservação da Energia. Uma dessas transformações "proibidas" é a passagem espontânea de calor de um corpo frio para um corpo quente. O que observamos é sempre o inverso: a passagem de calor se dá, espontaneamente, do corpo quente para o corpo frio. No estudo da máquina frigorífica, vimos a passagem de calor da região fria (congelador) para a região quente (ar exterior). Porém, essa passagem não foi espontânea: houve necessidade da realização de trabalho.  Outra "proibição" observada foi a conversão integral de calor em trabalho (ou de calor em energia mecânica). Ao se construírem as máquinas térmicas, percebeu-se que é sempre necessário haver duas fontes a temperaturas diferentes, de modo que uma parte do calor retirado da fonte quente é rejeitada para a fonte fria. Não se consegue transformar em trabalho todo o calor retirado da fonte quente. O inverso é possível, isto é, a transformação integral de trabalho em calor, como ocorre na máquina frigorífica. Porém, a transformação integral de calor em trabalho não acontece. Se isso fosse possível, seria ótimo, pois poderíamos, por exemplo, construir uma navio que retiraria calor da água do mar e , sem necessidade de uma fonte fria, transformaria todo esse calor em trabalho, o qual poderia movimentar o navio por séculos, sem necessidade de combustível. Essas "proibições" foram transformadas em lei : a Segunda Lei da Termodinâmica. Essa lei teve várias reformulações, que os físicos mostraram ser equivalentes. A primeira formulação foi feita pelo alemão Rudolf Emanuel Clausius (1822-1888), em 1850:
O calor flui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio. O inverso só ocorre com a realização de trabalho.

Em 1851, lorde Kelvin e o físico alemão Max Planck deram à lei outro enunciado:
É impossível , para uma máquina térmica que opera em ciclos, converter integralmente calor em trabalho.

Se fosse possível transformar integralmente calor em trabalho teríamos uma fonte fria cuja temperatura seria o zero absoluto. Como a transformação integral não é possível , não podemos atingir o zero absoluto. Esse fato é conhecido como a Terceira Lei da Termodinâmica.