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定律內容

克勞修(xiu)斯引入了熵(shang)的概念來(lai)描述(shu)這(zhe)種(zhong)不可逆過程。

在熱力學中，熵是(shi)系統的狀態函數，它的物理表達式為(wei)：

S =∫dQ/T或ds = dQ/T

其中，S表(biao)示熵(shang)，Q表(biao)示熱量，T表(biao)示溫(wen)度。

該表達(da)式的(de)物(wu)理含義(yi)是：一(yi)個系(xi)統的(de)熵(shang)等于該系(xi)統在一(yi)定過程(cheng)中(zhong)所吸收（或耗散）的(de)熱量除以它的(de)絕對溫(wen)度(du)。可以證明，只要有熱量從系(xi)統內(nei)的(de)高溫(wen)物(wu)體(ti)流向低溫(wen)物(wu)體(ti)，系(xi)統的(de)熵(shang)就會增加：

S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2

假設dQ1是高溫物體的(de)熱增量，T1是其絕對溫度(du)；

dQ2是低(di)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：S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0

這種熵增(zeng)是一(yi)個自(zi)發的(de)不可逆過程，而(er)總(zong)熵變總(zong)是大(da)于零。

孤立系統

孤立系(xi)統(tong)總是趨向于熵(shang)(shang)(shang)增(zeng)，最終達(da)(da)到熵(shang)(shang)(shang)的(de)(de)最大狀態(tai)(tai)，也就(jiu)是系(xi)統(tong)的(de)(de)最混(hun)亂無(wu)序狀態(tai)(tai)。但(dan)是，對開放系(xi)統(tong)而(er)言，由于它可(ke)以(yi)將內部(bu)能(neng)(neng)量交換(huan)產生的(de)(de)熵(shang)(shang)(shang)增(zeng)通過向環境(jing)釋放熱量的(de)(de)方式(shi)轉移，所以(yi)開放系(xi)統(tong)有可(ke)能(neng)(neng)趨向熵(shang)(shang)(shang)減而(er)達(da)(da)到有序狀態(tai)(tai)。

熵增的(de)熱(re)力(li)學(xue)理論與(yu)幾(ji)率學(xue)理論結合，產(chan)生(sheng)形而(er)上(shang)的(de)哲學(xue)指導(dao)意義：事物的(de)混亂程度越(yue)高，則其幾(ji)率越(yue)大。

現代科學還用(yong)(yong)信(xin)(xin)(xin)息這個概念來(lai)(lai)表示(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)有序程(cheng)度(du)(du)。信(xin)(xin)(xin)息本來(lai)(lai)是(shi)通(tong)訊理論中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)個基(ji)本概念，指的(de)(de)(de)是(shi)在通(tong)訊過程(cheng)中(zhong)信(xin)(xin)(xin)號不確(que)定性(xing)(xing)的(de)(de)(de)消除。后來(lai)(lai)這個概念推廣到一(yi)般系(xi)統(tong)(tong)，并將信(xin)(xin)(xin)息量(liang)看作一(yi)個系(xi)統(tong)(tong)有序性(xing)(xing)或組織(zhi)程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)量(liang)度(du)(du)，如果一(yi)個系(xi)統(tong)(tong)有確(que)定的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)，就意味著(zhu)它已經包含著(zhu)一(yi)定的(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)息。這種信(xin)(xin)(xin)息叫做(zuo)結(jie)構(gou)信(xin)(xin)(xin)息，可用(yong)(yong)來(lai)(lai)表示(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)有序性(xing)(xing)；結(jie)構(gou)信(xin)(xin)(xin)息量(liang)越(yue)大，系(xi)統(tong)(tong)越(yue)有序。因此(ci)，信(xin)(xin)(xin)息意味著(zhu)負熵、反熵增或熵減。