•トムソンの原理

ある熱源からとった熱を全て仕事に変えるサイクルは実現しない。

•クラウジウスの原理

低温の系Aから熱をとった時、他の系に移す以外に、低音の系Aを変化させないことはできない。

•熱力学第二法則

トムソンの原理とクラウジウスの原理を合わせたもの。


これは観測事実であり、何らかの数学的操作によって導かれるものではない。

したがって、深く考えずにそのまま受け入れよう。

ここで、具体例をあげてトムソンの原理を考えてみる。


トムソンの原理が成り立たない、上の図のような機関を考える。

ここで、第二種永久機関は水の温度を永久に下げながら重りを持ち上げる仕事をすることができる。


これは、直観的事実に反する。

では、仕事を行える熱機関に求められる条件は何だろうか。



熱量を放出できる低熱源が存在することである。

ここで、効率e = w/qは常に1より小さくなることも自明である。