クラウジウスの定理
言い換えると、δQ を熱によるエネルギー流入、T をエネルギーを吸収する際の物体の絶対温度とすると、どのような可逆な循環過程においてであれ、等式
∮ δ Q T = 0 {\displaystyle \oint {\frac {\delta Q}{T}}=0}
が成立しなければならないことをクラウジウスは見出したのである。彼はその後さらに研究を推し進め、可逆か不可逆かを問わずすべての可能な循環過程で次の不等式が成立することを示した。これが「クラウジウスの不等式」である。
∮ δ Q T s u r r ≤ 0 {\displaystyle \oint {\frac {\delta Q}{T_{\mathrm {surr} }}}\leq 0}
この段階でクラウジウスの不等式とエントロピーの関係についてより詳しく見ておく必要がある。循環過程の間での系のエントロピー S の増分は
Δ S = ∮ δ Q T {\displaystyle \Delta S{=}\oint {\frac {\delta Q}{T}}}
と定義される。
熱力学第二法則において述べられているように、エントロピーは熱力学的状態量である。