(一)卡诺的热机理论

热力学第二定律的起源要追溯到卡诺的热机理论。从 19 世纪起,蒸汽机在工业、交通运输中起到愈来愈重要的作用。但是,蒸汽机的效率是很低的,还不到 5%,有 95%以上的热量都没有得到利用。在生产需要的推动下,一大批科学家和工程师开始由理论上来研究热机的效率。

萨迪·卡诺(Sadi Carhot,1796—1832)是法国工程师。他目光敏锐, 富有远见卓识。他在 1824 年发表的《关于热的动力的思考》的论文中这样写道:“研究这些蒸汽机是很有意义的,蒸汽机是极为重要的,其用途将不断扩大,而且看来注定要给文明世界带来一场伟大的革命”。[1]在这篇文章的一开始他就指出,与机器所产生的功相比,燃料的消耗太高了;阐明从热中获得动力的条件就能够确立利用热的原理,改进热机的效率。他提出了两个重要的问题:“一个是热机的效率与工作物质有无关系,一个是热机效率是不是有个限度。”