一、热力学第二定律的表达方式
热力学第一定律阐明了能量既不能创造也不能消灭以及能量在传递和转换时的数量关系，因而，指明了第一类水动机之不可能．然而，热力学第一定律并没有排斥下述的幻想：创造一种热机，它可以从一个热源吸取热量，并连续本断地向外输出相应数量的机械功，这种热机就是所谓的第二类水动机．如果第二类水动机可以制成，地球上就不存在能源问题．例如，我们可以以海洋为热源，海洋共有6．88×10“t的海水，如果水的温度降低1℃，可放出3．88×10“kJ的热量．约合9．8×lo“t标准煤，相当于目前全世界每年能耗的10万倍．而且，任何发动机所作的功最后都要转变为热能，而这些热能仍然会留在地球上，海洋中的水温因而也不会有什么降低．更何况海水还要不断吸收太阳能，温度即使降低，由地球上的能量平衡关系，也最终会升还原来的温度．作为最后总的效果，这种发动机也是一种不必付出代价却能不断作功的水动机．当然相第—类水动机一样，也没有人能制造出来第二类水动机．
热力学第一定律给出厂热能相机械能之间的当量关系，但并没有说明两者之间的不同，也没有说明两者之间转化的方向、条件相深度．再者，当两个温度不同的物体之间进行热量传递时，热力学第一定律指出了一个物体失去的能量必等于另一个物体得到的能量，但没有说明热量传递的方向．另外、在实践中我们都知道，热源的温度个同时，它们的使用价值也不同，我们称此为能源的品位不同．温度高的称为高品位能源，温度低的称为低品位能源．一个载热体，如果它的温度等于或接近厂环境温度，不论它拥有的热量的绝对值有多大，都没有什么使用价值．能源的这种温度与品位关系，在热力学的第一定律中没有得到反映．以上这些问题都将在热力学第二定律及其相关的定理中得到解答．
热力学第二定律有许多表达方式，这里只列举其中的两种；
(1)克劳修斯(R．J．E．C1auslus，1822—1888，德国物理学家)在1850年首先提出了完整的热力学第二定律：热不可能自发地、不付代价地从一个低温物体传到另一高温物体．
(e)汤姆生(w．Thomson，1824—1907，英国物理学家，18g 2年后称开尔文勋爵(比rd KclviE))于1851年提出热力学第：：定律的另一个重要的表达方式：不可能从单——热源吸取热量，使之全部变为有用的功，而不引起其他的变化．
克劳修斯的说法似乎更加直观*容易接受．在日常生活中，如果把一杯热水放在室内，人人都可以观察出来，水总是向周围空气中放热，直到其温度与周围空气的温度相等为止．反之，将一杯冰水放在空气中，则冰水总是从温度高于它的空气中吸热，它的温度同样会逐渐趋近于室温．冰水放在空气中而自行变得越来越冷或者热水自行变得越来越热的现象从来没有发生过．这当然也是不可想像办
汤拇生的说法则是对第二类水动机的明确否定．因而，热力学第二定律也可这样表达；第二类众动机是不可能制成的．
这个说法虽不如克劳修斯的说法那么直观，实际上两者却是完全等效的．假如场姆生的说法不能成立，也就是说，坡如我们能从单一热源吸取热量，并使其全部变为机械功而不引起其他变化，那么我们就可以用摩擦生热的办法以所得的机械功来加热另一个温度更高的热源，于是总的效果就是热量从一个低温热源传到另一个高温热源，而对外界不产生任何影响，因而也就否定了克劳修斯的说法．反过来，如果违背了克劳修斯的说法，也就一定违背了汤姆生的说法．以上的说明并不能算是对热力学第二定律的证明．事实上。热力学第一定律和第二定律都是经验的总结，不能用宏观
的方法予以证明，而只能以统计的方法予以解释．
不论是热力学第一定律还是热力学第二定律，都是我们解决能源问题时不可跨越的基本约束，更不要去幻想发明第一、第二类水动机去解决能源问题．
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