上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人为美国海军设计的零发动机（），这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循环。1820年代法国工程师尼古拉·卡诺设计一种工作于两个热源之间的理想热机——卡诺热机，卡诺热机从理论上证明热机的工作效率与两个热源的温差相关。德国人鲁道夫·克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环和热力学第一定律后，提出了热力学第二定律。这一定律指出：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变