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定律內容

克勞修斯引入了熵的概(gai)念來描述這種不可逆過程(cheng)。

在熱力(li)學中(zhong)，熵是系統的狀態(tai)函數(shu)，它的物(wu)理表(biao)達式為：

S =∫dQ/T或ds = dQ/T

其中，S表示熵，Q表示熱(re)量，T表示溫(wen)度。

該(gai)表達式(shi)的(de)物理含義(yi)是：一(yi)個系統的(de)熵等于該(gai)系統在一(yi)定(ding)過(guo)程中所吸收(shou)（或耗散）的(de)熱量除以(yi)它(ta)的(de)絕對(dui)溫(wen)度。可(ke)以(yi)證(zheng)明(ming)，只要有熱量從系統內的(de)高(gao)溫(wen)物體(ti)流(liu)向低溫(wen)物體(ti)，系統的(de)熵就會增加(jia)：

S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2

假設dQ1是(shi)高溫物體(ti)的熱增(zeng)量，T1是(shi)其(qi)絕對溫度(du)；

dQ2是低溫物(wu)體的熱增(zeng)量(liang)，T2是其絕(jue)對溫度，

則：dQ1 = -dQ2，T1>T2

于是上式推演為(wei)：S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0

這種熵增是一個自發的不可逆過程，而(er)總熵變總是大于零。

孤立系統

孤(gu)立(li)系統總是(shi)趨(qu)向于熵增，最終達到(dao)(dao)熵的(de)最大(da)狀態，也(ye)就(jiu)是(shi)系統的(de)最混亂無序(xu)狀態。但是(shi)，對開放(fang)(fang)系統而言，由于它(ta)可(ke)以將內部(bu)能量(liang)交換產(chan)生的(de)熵增通過向環境(jing)釋放(fang)(fang)熱量(liang)的(de)方(fang)式轉移，所以開放(fang)(fang)系統有可(ke)能趨(qu)向熵減而達到(dao)(dao)有序(xu)狀態。

熵增的(de)熱力學(xue)(xue)理(li)論與幾率學(xue)(xue)理(li)論結合，產生形而上(shang)的(de)哲學(xue)(xue)指導意義：事(shi)物的(de)混亂程度(du)越高，則其幾率越大。

現代(dai)科學還用信(xin)(xin)息(xi)這個(ge)概(gai)念來表(biao)示系(xi)(xi)統(tong)的(de)有序程度(du)。信(xin)(xin)息(xi)本來是通訊(xun)理論中(zhong)的(de)一個(ge)基本概(gai)念，指的(de)是在(zai)通訊(xun)過程中(zhong)信(xin)(xin)號(hao)不確定(ding)性的(de)消(xiao)除。后來這個(ge)概(gai)念推(tui)廣到一般系(xi)(xi)統(tong)，并將信(xin)(xin)息(xi)量看作一個(ge)系(xi)(xi)統(tong)有序性或(huo)組織程度(du)的(de)量度(du)，如果一個(ge)系(xi)(xi)統(tong)有確定(ding)的(de)結(jie)構(gou)(gou)，就意味著(zhu)它已經包含(han)著(zhu)一定(ding)的(de)信(xin)(xin)息(xi)。這種信(xin)(xin)息(xi)叫做結(jie)構(gou)(gou)信(xin)(xin)息(xi)，可用來表(biao)示系(xi)(xi)統(tong)的(de)有序性；結(jie)構(gou)(gou)信(xin)(xin)息(xi)量越大(da)，系(xi)(xi)統(tong)越有序。因(yin)此，信(xin)(xin)息(xi)意味著(zhu)負熵(shang)、反熵(shang)增或(huo)熵(shang)減。