סאדי קרנו (להלן קרנו), מדען ופיזיקאי, התעניין בנושאים דומים לאביו. הוא רצה להרחיב את התאוריה של אביו אל כל המנועים המופעלים על ידי חום, בראשם מנוע הקיטור. ב-1824 פרסם ספר בשם "הרהורים על כוחה המניע של האש" שעסק בנושא. בספר, קרנו פיתח מודל של מנוע חום אבסטרקטי ואידיאלי (ללא חיכוך וללא מעבר חום לחלקי המנוע) שנקרא כיום מנוע קרנו.
במודל האידיאלי של קרנו יש גוף חם וגוף קר, וביניהם מנוע. מעבר החום (קלוריק) מהגוף החם למנוע, ומהמנוע לגוף הקר קורה במצבים של שיווי משקל תרמודינמי, כלומר, אין בשום שלב מגע בין גופים בטמפרטורות שונות. תהליך הפעולה של המנוע הוא הפיך: בסופו המנוע חוזר למצב ההתחלתי שלו, ולא היה שום בזבוז של חום. קרנו טען שלא ייתכן מנוע בעל נצילות גבוהה יותר ממנוע זה. לו היה מנוע יעיל יותר, הוא יכול היה להשתמש בחלק מהכח שנוצר בשביל להחזיר חום מהגוף הקר לגוף החם, ולהשתמש במה שנשאר עבור עבודה. משמעות הדבר, שמנוע כזה מאפשר תנועה נצחית, דבר שאינו מתקבל על הדעת מבחינת קרנו.
מכיוון שכמות העבודה של מנוע חום אינה יכולה לעלות על העבודה של מנוע קרנו, המושפעת מהפרשי הטמפרטורה בין הגוף החם והקר, קרנו הסיק שנצילות של כל מנוע חום חסומה על ידי פונקציה כלשהי של הטמפרטורות הללו, בלי קשר לסוג החומר שנמצא בגופים.
קרנו חשב שלמעשה המנוע לא "צורך" חום, אלא רק משתמש במעבר של החום (הקלוריק) מגוף חם לקר כדי להפיק עבודה, בדומה להפקתה מגלגלי מים (כמו אלה שאביו חקר). טענה זו נשללה מאוחר יותר עם נטישת תאוריית הקלוריק, אך המסקנה של קרנו, קרי שלא ייתכן מנוע עם נצילות גבוהה יותר ממנוע קרנו (מה שמכונה חוק קרנו), התבררה כנכונה ונחשבת לניסוח שקול לחוק השני של התרמודינמיקה.
התאוריה של קרנו זכתה לעדנה ב-1834, שנתיים לאחר מותו, כאשר אמיל קלפרון פרסם ניסוח מתמטי מחודש של הממצאים וניסח את חוק קרנו במשוואות מדויקות. עבודתו של קלפירון זכתה לתשומת לב רבה בהרבה מזו של קרנו, ועזרה להפיץ את רעיונותיו, בין השאר אל קלאוזיוס ותומסון.
אחת הבעיות שעלו מתאוריית הקלוריק, שקרנו התבסס עליה, הייתה שלפיה, חום היה משהו נפרד מחומר רגיל, שעובר ממקום למקום אך לא יכול להיווצר או להיהרס. את הנושא הזה חקר ג'יימס ג'ול, שהראה בסדרה של ניסויים שניתן לייצר חום על ידי עבודה מכנית, ושיש יחס קבוע בין כמות העבודה וכמות החום, בסתירה לתאוריית הקלוריק.
על יישוב הפערים בין התאוריות של קרנו ושל ג'ול אחראי רודולף קלאוזיוס, פיזיקאי ומתמטיקאי גרמני, אשר נחשב יחד עם קרנו לאחד המייסדים של תחום התרמודינמיקה. קלאוזיוס התרשם מעבודתו של ג'ול, והבין שמסקנותיו שללו את ההנחות שעליהן התבסס קרנו. במאמר מ-1850 כתב שהנחות היסוד של קרנו לגבי קלוריק והטענה שהמנוע אינו צורך חום הן שגויות, אך שמסקנותיו לא סותרות את עבודתו של ג'ול, שכן הפרט החשוב עבור קרנו היה שבאופן ספונטני חום עובר תמיד מגוף חם לגוף קר. על סמך החיבור בין המודל של קרנו והעקרון של ג'ול, קלאוזיוס ניסח שני עקרונות בסיסיים של התרמודינמיקה:
ניסוח לחוק השני פורסם שנה מאוחר יותר על ידי וויליאם תומסון, בהתבסס על עבודתם של קלאוזיוס וג'ול. ניסוחו היה:לא ניתן לייצר אפקט מכני מגוף על ידי קירורו לטמפרטורה קרה יותר מכל הגופים שמסביבובשנים הבאות קלאוזיוס פיתח את תאוריית התרמודינמיקה שלו, והוסיף לה התייחסות לאי-הפיכותם של תהליכים תרמודינמיים. הוא מציג קונספט חדש בשם ערך השקילות. זוהי פונקציית מצב שערכה הוא כמות החום שהמערכת מקבלת או מאבדת חלקי הטמפרטורה האבסולוטית של המערכת. בתהליך הפיך, ערך השקילות הכולל של המערכת הוא אפס. בשאר המערכות, הוא תמיד חיובי. במילים אחרות, נניח מערכת סגורה שבה יש גוף חם בטמפרטורה (האבסולוטית, כלומר במעלות קלווין) formula_1 וגוף קר בטמפרטורה formula_2. אם עוברת כמות אנרגיה formula_3 מהגוף החם לגוף הקר, ערך השקילות לפני המעבר יהיה formula_4 ואחריו formula_5. מכיוון ש formula_6, formula_7 לכן המעבר גורם לכך שערך השקילות הכולל של המערכת עולה. אם formula_8 אזי ערך השקילות הכולל של המערכת נשאר אפס, והמערכת למעשה בשיווי משקל. החשיבות של ערך השקילות היא שבאופן ספונטני, כלומר ללא השקעה חיצונית של אנרגיה, לא ניתן להוריד אותו, ובכך נעוץ הקוספט של אי-הפיכות. במנוע קרנו, החום עובר תמיד בין גופים באותה טמפרטורה ולכן ערך השקילות של התהליך הוא אפס, מה שהופך אותו לתהליך הפיך.
בשלב מאוחר יותר, קלאוזיוס טבע את המונח אנטרופיה כדי לתאר את היחס שהגה. השם מבוסס על המילה היוונית עבור טרנספורמציה, ונועד להיות דומה למילה אנרגיה. המושג אנרגיה נכנס לשימוש באותה תקופה ואיגד תחתיו את כל הכוחות השונים מתוך הבנה שכולם ביטויים של אותו דבר. בד בבד נוסח לראשונה חוק שימור האנרגיה שאומר שאנרגיה אינה נוצרת או מתכלה, אלא רק מחליפה צורות. ניסוח ראשוני של חוק שימור האנרגיה ניתן על ידי הרמן פון הלמהולץ ב-1847, ועם התרחבות השימוש במושג אנרגיה, החוק נוסח במתכונתו הנוכחית. ב-1865, בעזרת המושגים החדשים, קלאוזיוס יכל לנסח את שני חוקי התרמודינמיקה בפשטות (ניתן להחליף את המילה יקום ב"מערכת סגורה"):
הוא טען ששני החוקים הם אקסיומות, שמבטאות מאפיינים יסודיים של העולם הפיזיקלי.
ניסוח מתמטי.
ההגדרה הדיפרנציאלית לחוק השני של התרמודינמיקה היא: בתהליך מחזורי, formula_9, כאשר formula_10 הוא שינוי האנטרופיה בסביבת המערכת במשך מחזור אחד של התהליך. שוויון מתקיים אך ורק אם התהליך המתבצע הוא תהליך הפיך, תהליך שיכול לעבוד באופן זהה במהלכו הרגיל, וגם לאחור. שוויון שכזה מתקבל, למשל, במכונת קרנו.
השלכות של החוק.
תנועה נצחית.
החוק השני של התרמודינמיקה מונע יצירתן של מכונות תנועה נצחית (לטינית: Perpetuum Mobile). מכונות אלו יכלו לאפשר, להלכה, הפקת אנרגיה מ"מאגר חום" באנרגיה נמוכה יותר. לדוגמה, על ידי קירור ליטר אחד של מים במעלת צלזיוס, ניתן לשאוב אנרגיה העומדת על אלף קלוריות, או, 4184 ג'אול, ללא תוצאות לוואי פרט לקירור המים. ברם, החוק השני אינו מאפשר לשאוב אנרגיית חום לצורך הפקת עבודה, שלא באמצעות העברת אנרגיה לגוף קר יותר.
כיווניות הזמן.
תהליכים רבים בפיזיקה הם סימטריים בזמן. אינטואיטיבית, זה אומר שאם היינו מריצים את הזמן אחורה, היה אפשר להסביר את התהליכים על ידי אותן משוואות, ולא היה ניתן לדעת שבפועל התהליכים קרו בכיוון השני. החוק השני של התרמודינמיקה מבטא תהליך שאינו הפיך בזמן: עליית האנטרופיה. הכיוון של התהליך שבו יש עליה באנטרופיה, תמיד יהיה הכיוון של הזמן.
מות החום של היקום.
מכיוון שהחוק השני של התרמודינמיקה מציין שכמות האנטרופיה ביקום יכולה רק לעלות, והחוק הראשון מציין שכמות האנרגיה הכוללת נשארת קבועה, מסתמן ששיווי המשקל היחידי האפשרי הוא זה שבו האנטרופיה מגיעה למקסימום, ולא נותרת יותר אנרגיה זמינה לביצוע עבודה. במצב כזה, שום תהליך לא יכול לקרות והיקום מגיע למצב סטטי לחלוטין. הרעיון הוצע לראשונה ב-1851 על ידי וויליאם תומסון.
בתרבות פופולרית.
סיפורו הקצר של אייזק אסימוב, השאלה האחרונה, דן בקיומו ובהשפעותיו של חוק התרמודינמיקה השני.
בסדרה סמוך על סול מצוטט החוק כדבר המונע אפשרות קיום של מכונת זמן.
CP/M (ראשי תיבות באנגלית: Control Program/Monitor) היא מערכת הפעלה בסיסית אשר שימשה כתשתית התוכנה במיקרו מחשבים עד להופעתו של המחשב האישי ה-IBM PC אשר התבסס על מערכת הפעלה אחרת, MS-DOS.
מערכת CP/M פותחה ב-1973 על ידי גארי קילדל ושווקה על ידי חברת דיגיטל ריסרצ' (Digital Research) שהייתה בבעלותו.
מערכת ההפעלה CP/M הייתה מערכת קלה וקומפקטית שיועדה לעבודה על פלטפורמות שונות ובדרך כלל מבוססות מיקרו מעבדים של 8 סיביות. המערכת הייתה מבוססת על BIOS באופן שאיפשר לה לספק שירותי
API לצרכני תוכנה במחשבים שונים ללא תלות בחומרה ספציפית; ארכיטקטורה זו תרמה לתפוצתה הרחבה של CP/M במגוון רחב של מחשבים קטנים ואישיים במרוצת שנות השבעים.
מערכת ההפעלה CP/M הייתה בעלת ארכיטקטורה בסיסית למדי אשר איפשרה פעולה בו זמנית של משימה אחת בלבד. CP/M חסרה את המערכות התומכות לריבוי משימות ושיתוף זמנים (Time Sharing). בבסיסה של המערכת הייתה סדרה של פונקציות שירות אשר הפניה אליהן נעשתה דרך כתובת ייחודית בזיכרון והפרמטרים הנחוצים הועברו ברגיסטרים. חלק מפונקציות השירות שימשו לניהול קבצים על גבי תקליטונים, חלקן לניהול התקנים בסיסיים במחשב (כמו מדפסת) וחלקן היו פונקציות תיווך ישירות ל-BIOS של המחשב.
עם הופעתו של המחשב האישי של IBM, המבוסס על מערכת ההפעלה DOS של מיקרוסופט, גוועה לאיטה מערכת CP/M.
חולד ארץ ישראלי
חולד ארץ ישראלי הוא שמם של ארבעה מיני מכרסמים מהסוג חולד (Spalax) שבמשפחת החולדיים, החיים במחילות מתחת לפני האדמה.
לעיתים מבלבלים בין החולד לבין החפרפרת ("Talpa"), יונק אוכל חרקים שכלל אינו מצוי בישראל. המקור לבלבול היא העובדה ששני בעלי החיים שוכנים מתחת לאדמה ושניהם עיוורים אך למעט דמיון זה אין קשר ביניהם. בלבול נפוץ נוסף הוא זיהוי עם החולדה, שיוך מוטעה גם הוא שמקורו בדמיון צלילי.
אטימולוגיה.
הזואולוג ישראל אהרוני מפרש את שמו: נקרא כך "מפני שמחליד את הקרקע ומעלה עפר תחוח". הוא נקרא גם אישות (אֵשות), על שהותו כל ימי חייו באפלה כמו באישון לילה.
תפוצה.