Drugi zakon termodinamike
Toplinski stroj se sastoji od dva spremnika različitih temperatura (topliji i hladniji spremnik).
Prema drugom zakonu termodinamike toplinski stroj uzima toplinu iz spremnika više temperature. Dio te topline troši se na obavljanje rada, a drugi dio predaje spremniku niže temperature. Rad koji obavlja stroj jednak je razlici primljene i predane topline:
Korisnost toplinskog stroja definiramo kao omjer obavljenog rada \(W\) i primljene topline \(Q_1: \)
Ne postoji toplinski stroj koji svu toplinu može pretvoriti u mehanički rad. Odnosno, ne postoji toplinski stroj koji radi samo sa spremnikom više temperature.
Toplina spontano može prelaziti samo s toplijeg spremnika u hladniji, ne i obrnuto. Da bi toplina prešla s hladnijeg tijela na toplije potrebno je uložiti dodatni rad. Odnosno, ne postoji stroj koji uzima toplinu spremnika niže temperature i predaje ju toplijem spremniku bez uloženog rada.
Hladnjak je toplinski stroj koji uzima toplinu hladnijem spremniku i uz uloženi rad ju predaje toplijem spremniku.