热力学第二定律的物理与数学

本文阐述了经典热力学的基本公设，并由此推导出第二定律，即熵在连接两个平衡态的不可逆绝热过程中增加的原则。此处构建的熵仅对平衡态定义，并未尝试在其他情况下定义它。统计力学不涉及这些考虑。使一切成立的主要概念之一是比较原理（其本质是：给定相同化学成分的任意两个状态，至少有一个状态可以从另一个状态绝热可达），我们表明它可以从关于压力和热平衡的一些假设中推导出来。温度由熵导出，但一开始甚至不假设“热”的概念。我们的表述提供了一定的清晰性和严谨性，超越了大多数教科书对第二定律的讨论。