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定律內容

克勞修(xiu)斯引入了熵的概(gai)念來描述這種不可(ke)逆過程。

在熱力學中，熵是(shi)系統(tong)的狀(zhuang)態函數，它的物理表達式為(wei)：

S =∫dQ/T或ds = dQ/T

其中，S表示熵，Q表示熱量(liang)，T表示溫度。

該(gai)表達(da)式的物理(li)含義(yi)是：一個(ge)系(xi)(xi)統的熵等于該(gai)系(xi)(xi)統在一定過程中(zhong)所吸收（或耗散）的熱量除以它的絕對溫(wen)度。可(ke)以證(zheng)明(ming)，只要(yao)有熱量從(cong)系(xi)(xi)統內的高溫(wen)物體流(liu)向低(di)溫(wen)物體，系(xi)(xi)統的熵就(jiu)會(hui)增(zeng)加：

S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2

假設dQ1是高溫物體的熱(re)增量，T1是其絕(jue)對溫度；

dQ2是(shi)(shi)低溫(wen)(wen)物體的熱增(zeng)量，T2是(shi)(shi)其絕對溫(wen)(wen)度，

則(ze)：dQ1 = -dQ2，T1>T2

于是上式推演為：S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0

這種熵增是(shi)一個(ge)自(zi)發的不可逆過(guo)程(cheng)，而(er)總熵變總是(shi)大于(yu)零。

孤立系統

孤立系統(tong)總(zong)是(shi)(shi)趨(qu)向(xiang)于熵(shang)增，最終達到(dao)熵(shang)的最大狀態，也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)系統(tong)的最混亂無序狀態。但是(shi)(shi)，對開放系統(tong)而(er)言，由于它可以將(jiang)內部能量交(jiao)換產生的熵(shang)增通過向(xiang)環境釋放熱量的方(fang)式轉移(yi)，所以開放系統(tong)有(you)可能趨(qu)向(xiang)熵(shang)減而(er)達到(dao)有(you)序狀態。

熵增(zeng)的(de)熱力學理論與(yu)幾(ji)率(lv)學理論結合(he)，產生形而上(shang)的(de)哲學指導(dao)意義(yi)：事物的(de)混亂程度越高，則(ze)其幾(ji)率(lv)越大(da)。

現代科學還(huan)用信息(xi)(xi)這個(ge)(ge)概念來(lai)表示系(xi)統的(de)有(you)序(xu)程度(du)。信息(xi)(xi)本來(lai)是(shi)通訊理論(lun)中的(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)基(ji)本概念，指的(de)是(shi)在通訊過程中信號不確(que)定(ding)(ding)性(xing)的(de)消除。后(hou)來(lai)這個(ge)(ge)概念推(tui)廣到一(yi)(yi)般(ban)系(xi)統，并(bing)將信息(xi)(xi)量(liang)看作一(yi)(yi)個(ge)(ge)系(xi)統有(you)序(xu)性(xing)或(huo)組織程度(du)的(de)量(liang)度(du)，如果一(yi)(yi)個(ge)(ge)系(xi)統有(you)確(que)定(ding)(ding)的(de)結(jie)(jie)構(gou)，就意(yi)味(wei)著它已經(jing)包(bao)含(han)著一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)信息(xi)(xi)。這種(zhong)信息(xi)(xi)叫做結(jie)(jie)構(gou)信息(xi)(xi)，可用來(lai)表示系(xi)統的(de)有(you)序(xu)性(xing)；結(jie)(jie)構(gou)信息(xi)(xi)量(liang)越大(da)，系(xi)統越有(you)序(xu)。因此，信息(xi)(xi)意(yi)味(wei)著負熵(shang)(shang)、反熵(shang)(shang)增或(huo)熵(shang)(shang)減。