La segunda ley de la termodinámica tiene que ver con las restricciones de convertir la energía interna en trabajo mecánico y la dirección en la que de manera espontánea el calor fluye. Presenta dos principios.
El primer principio, establecido por Lord Kelvin (1824-1907), físico inglés, matemático, inventor e ingeniero cuyos trabajos contribuyeron enormemente al desarrollo científico del siglo pasado, indica la imposibilidad de construir una máquina térmica que transforme todo el calor que se le suministra en trabajo mecánico. Menciona que este proceso siempre es parcial, porque las transformaciones que experimenta la energía la «deterioran» en formas menos útiles.
Por ejemplo, dos acciones en las que el trabajo mecánico se convierte totalmente en calor para vencer la fricción son el frotarse las manos con fuerza y cuando se arrastra un objeto con rapidez sobre el piso. Pero el proceso inverso, en el que el calor se transforma íntegramente en trabajo mecánico, nunca sucede.
El segundo principio fue establecido por Anders Clausius (1701-1744), astrónomo sueco que realizó trabajos en el campo de la astronomía y de las geociencias e inventó el termómetro que lleva su nombre. Clausius afirmó que el calor no puede, por sí mismo, sin la intervención de un agente externo, pasar de un cuerpo frío a un cuerpo caliente como sucede en los refrigeradores, ya que de manera espontánea fluye de una fuente caliente a una fría (los cuerpos calientes se enfrían). Por ejemplo, en invierno, el calor fluye naturalmente del interior de una habitación con calefacción (aire caliente) al exterior que contiene aire frío; en cambio, en verano el calor fluye del exterior (aire caliente) al interior de la habitación (que contiene aire más fresco), y nos abrigamos bien en épocas de frío para evitar perdida de calor.
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