A segunda lei da termodinâmica envolve o funcionamento das máquinas térmicas, ou seja, situações em que o calor é transformado em outras formas de energia.
O estudo das máquinas térmicas deixou os físicos bastante intrigados com situações que não ocorriam de maneira esperada, mesmo não violando a Lei da conservação de Energia.
Uma dessas situações que não ocorriam era a passagem espontânea de calor de um corpo frio para um corpo quente, o que sempre ocorre é o inverso, passagem espontânea de calor de um corpo quente para um corpo frio. Alguém poderia citar o refrigerador como a passagem de calor da região fria para uma região quente, mas não é espontâneo, para que ocorra é necessária à utilização de um motor que realize o trabalho.
A outra situação que não ocorre é a transformação integral de calor em trabalho. As máquinas térmicas trabalham utilizando duas fontes de temperaturas diferentes, de modo que uma parte do calor retirado da fonte quente é enviada a fonte fria. Não é possível transformar todo o calor retirado da fonte quente em trabalho.
Foram essas duas situação também chamadas de proibições que deram origem a segunda lei da termodinâmica:
O calor flui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio, o inverso só ocorre com a realização de trabalho e nenhuma máquina térmica que opera em ciclos pode retirar calor de uma fonte e transforma-lo integralmente em trabalho.
Fazendo uma comparação entre a primeira e a segunda lei da termodinâmica, podemos dizer que enquanto a primeira lei da termodinâmica estabelece a conservação de energia em qualquer transformação, a segunda lei estabelece condições para que as transformações termodinâmicas possam ocorrer.
Fontes Sampaio/Calçada – Física, volume único – 2ªedição – São Paulo, 2005. Atual Editora.