W.汤姆生研究热力学第二定律

汤姆生于1851年连续在《爱丁堡皇家学会会刊》上发表了三篇论文，题目是《热的动力理论》。文中提出了两个命题，比克劳修斯1850年的论述更为明确：“热的动力的全部理论是建立在分别由焦耳和卡诺与克劳修斯所提出的下列两个命题的基础之上。“命题Ⅰ（焦耳）——不管用什么方法从纯粹的热源产生出或者以纯粹的热效应损失掉等量的机械效应，都会有等量的热消失或产生出来。“命题Ⅱ（卡诺与克劳修斯）——如果有一台机器，当它逆向工作时，它的每一部分的物理的和机械的作用也全部逆向，则它从一定量的热产生的机械效应，和任何具有相同温度的热源与冷凝器的热动力机一样。”然后，W.汤姆生为了证明命题Ⅱ，提出了一条公理：“利用无生命的物质机构，把物质的任何部分冷到比周围最冷的物体还要低的温度以产生机械效应，是不可能的。”W.汤姆生还指出，克劳修斯在证明中所用的公理和他自己提出的公理是相通的。他写道：“克劳修斯证明所依据的公理如下：一台不借助任何外界作用的自动机器，把热从一个物体传到另一个温度更高的物体，是不可能的。“容易证明，尽管这一公理与我所用的公理在形式上有所不同，但它们是互为因果的。
     每个证明的推理都与卡诺原先给出的严格类似。”W.汤姆生把热力学第二定律的研究引向了深入，然而他公正地写道：“我提出这些说法并无意于争优先权，因为首先发表用正确原理建立的命题的是克劳修斯，他去年（指1850年）5月就发表了自己的证明。……我只要求补充这样一句：恰好在我知道克劳修斯宣布或证明了这个命题之前，我也给出了证明。”热力学第二定律的发现比热力学第一定律的发现晚几年，在第一定律没有出世以前，第二定律是无法降生的。