麦克斯韦思想实验——为了科学进步，我们必须考虑所有的可能性(3)

第一定律：能量守恒定律规定任何孤立系统的总能量是恒定的；能量可以从一种形式转化为另一种形式，但既不能创造也不能毁灭。
热力学第二定律
热力学第二定律解释了为什么所有的热力学过程都只能以某种方式进行。所有的机械能都转化为热能。例如，汽车突然刹车。车辆所做的机械功等于车轮产生的热量。然而，目前还没有办法把热能完全转化为机械能。将所有的热量转化为机械能将导致能量损失（摩擦）。

转化为机械能的热能
如果有这样一个装置（下图），我们可以拥有无限的能量。因此，宇宙中没有一个热源能以100%的效率运行。

第二定律还有一个表述。鲁道夫·克劳修斯提出了克劳修斯命题，该命题认为热量不会自发地从较冷的区域转移到较热的区域。因为，第一定律没有指出热量的方向。因此，第一定律和第二定律是相互独立存在的。
熵是解释第二定律的一个关键概念。第二定律的熵解释是，每一个孤立系统的熵要么随时间增加，要么保持不变。熵准则的最佳解释是有多少能量分散到系统中。在任何孤立系统中，熵总是通过许多过程而增加，如热传递或热转换为不同形式的能量。熵减小的过程类似于看倒着播放的电影。那为什么熵在每个孤立系统中都趋于增加呢？可能是由于能量的本质，它倾向于在任何时候都扩散到整个宇宙。