第四章工程热力学4熵与热力学第二定律热力学第一定律普遍适用于自然界中的任何过程。
其所给出的知识尽管是严格、正确的，但远非完全的。
有一些问题专门一般，它却不能回答。
例如，它尽管告诉我们在每一过程中能量是守恒的，但却不能向我们指出任何特定的过程实际上能否发生。
事实上，许多并不违反热力学第一定律的过程，如热的物体和冷的物体接触时，热自发地从低温物体传向高温物体，从而使热的更热，冷的更冷；将一定数量的热完全转变成功而不发生其它变化；等等，从未发生过。
涉及自然界中符合热力学第一定律的过程，哪些会发生？哪些可不能发生？如何才能发生？进行到何种程度为止？即过程进行的方向、条件和限度的问题，需要另有一个完全不同的普遍法那么去解决，这确实是热力学第二定律。
假如说，热力学第一定律论述的是能量的〝量〞，那么，热力学第二定律那么要涉及能量的〝质〞。
4.1 自然发生过程的方向性通过观看周围实际发生的过程，人们发觉大量的自然过程具有方向性。
（1）功热转化体会说明：一定数量的功可无条件地完全转变成热。
最简单的方法是摩擦生热。
如通过重物下降带动搅拌器旋转，由于粘性阻力，与叶轮表面的摩擦使得容器中的流体温度上升等；除摩擦外，诸如电流通过具有电阻的器件或线路，以及磁滞和固体非弹性碰撞等，都发生了称为耗散的仅将功变为等量热的效应。
而它们的反向过程，如将叶轮与流体摩擦生成的热量，重新转化为功，使下降的重物回到原位等，却不能自动进行，即热不能无条件地完全转变成功。
（2）温差传热温度不同的两个物体接触，热一定自发地从高温物体传向低温物体；而反向过程，如热从低温物体传回高温物体，系统复原原状，却可不能自动进行。
〔3〕自由膨胀一隔板将某一刚性绝热容器分为两部分，一侧充有气体，另一侧为真空。
假设抽去隔板，气体必定自动向真空一侧膨胀，直至占据整个容器。
过程中气体由于未遇阻力，不对外做功，故又称无阻膨胀。
因其也不与外界换热，因此由式〔3－18〕，其内能不变，但体积增大、压力下降。
