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定律內容

克勞修(xiu)斯(si)引入了(le)熵的(de)概念來描述(shu)這種不可逆過程。

在熱(re)力學(xue)中，熵是系統的狀態函數，它的物理表達式(shi)為(wei)：

S =∫dQ/T或ds = dQ/T

其中，S表示(shi)熵，Q表示(shi)熱量(liang)，T表示(shi)溫(wen)度。

該表達式的(de)(de)物(wu)理含義(yi)是：一個系(xi)統的(de)(de)熵(shang)等于該系(xi)統在一定(ding)過程中所吸收（或耗散）的(de)(de)熱量(liang)除(chu)以(yi)它的(de)(de)絕對(dui)溫度(du)。可(ke)以(yi)證明(ming)，只要有熱量(liang)從系(xi)統內的(de)(de)高(gao)溫物(wu)體流向低溫物(wu)體，系(xi)統的(de)(de)熵(shang)就會增(zeng)加：

S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2

假設dQ1是高溫物體(ti)的熱增量，T1是其絕對(dui)溫度(du)；

dQ2是低溫物體的熱增量，T2是其絕對溫度，

則：dQ1 = -dQ2，T1>T2

于是上式推演為(wei)：S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0

這種(zhong)熵增是(shi)一個自發的不(bu)可逆過(guo)程(cheng)，而總熵變(bian)總是(shi)大于零。

孤立系統

孤立(li)系(xi)統(tong)總是趨向于熵(shang)增，最(zui)終達到熵(shang)的(de)最(zui)大狀態(tai)，也就是系(xi)統(tong)的(de)最(zui)混(hun)亂(luan)無序狀態(tai)。但是，對開放(fang)(fang)系(xi)統(tong)而言，由于它可(ke)以將(jiang)內部能量交(jiao)換產生的(de)熵(shang)增通過向環境(jing)釋(shi)放(fang)(fang)熱量的(de)方式(shi)轉移，所以開放(fang)(fang)系(xi)統(tong)有可(ke)能趨向熵(shang)減而達到有序狀態(tai)。

熵增的熱力學理論(lun)與幾率(lv)學理論(lun)結合，產生形(xing)而上(shang)的哲學指(zhi)導意義：事物的混亂程度(du)越(yue)高，則(ze)其幾率(lv)越(yue)大。

現代科(ke)學還用(yong)信(xin)息(xi)這(zhe)個(ge)概(gai)念(nian)來(lai)表(biao)示(shi)系統(tong)的有(you)(you)序程(cheng)度。信(xin)息(xi)本(ben)來(lai)是通訊理論中(zhong)的一個(ge)基本(ben)概(gai)念(nian)，指的是在通訊過程(cheng)中(zhong)信(xin)號不確定(ding)性(xing)的消(xiao)除。后來(lai)這(zhe)個(ge)概(gai)念(nian)推廣到一般(ban)系統(tong)，并將信(xin)息(xi)量(liang)看作一個(ge)系統(tong)有(you)(you)序性(xing)或組織程(cheng)度的量(liang)度，如(ru)果一個(ge)系統(tong)有(you)(you)確定(ding)的結構，就意(yi)味著(zhu)它已(yi)經包含(han)著(zhu)一定(ding)的信(xin)息(xi)。這(zhe)種信(xin)息(xi)叫做結構信(xin)息(xi)，可用(yong)來(lai)表(biao)示(shi)系統(tong)的有(you)(you)序性(xing)；結構信(xin)息(xi)量(liang)越(yue)大，系統(tong)越(yue)有(you)(you)序。因此，信(xin)息(xi)意(yi)味著(zhu)負(fu)熵、反熵增或熵減。