يوجد عدة صيغ متكافئة تُعبّر عن القانون الثاني للديناميكا الحرارية، لكن جوهرها واحد :

يُحدد القانون الثاني اتجاه العمليات الطبيعية التلقائية، ويُشير إلى استحالة تحقيق كفاءة 100% في تحويل الحرارة إلى شغل.

إليك بعض الصيغ الشائعة:

*

صيغة كلوزيوس:

من المستحيل بناء آلة تعمل دوريا تنتج فقط نقل الحرارة من جسم بارد إلى جسم ساخن دون بذل شغل خارجي. بمعنى آخر، الحرارة لا تنتقل تلقائيا من الجسم البارد إلى الجسم الساخن.

*

صيغة كلفن-بلانك:

من المستحيل بناء آلة حرارية تعمل دوريا تأخذ الحرارة من مصدر حراري واحد وتُحولها كلها إلى شغل مفيد. بمعنى آخر، لا يمكن تحويل كل الحرارة إلى شغل. دائماً هناك بعض الحرارة التي تُهدر.

*

صيغة زيادة الإنتروبيا:

في نظام معزول، الإنتروبيا (قياس العشوائية أو الفوضى) لا تتناقص أبدًا، بل تبقى ثابتة في حالة العمليات العكسية، وتزداد في حالة العمليات اللاعودية. هذه الصيغة هي الأكثر عمومية وتشمل الحالات الأخرى.

جميع هذه الصيغ تعبر عن نفس المبدأ الأساسي: توجد قيود أساسية على تحويل الطاقة، ولا يمكننا تحويل كل الطاقة الحرارية إلى طاقة مفيدة، بل دائماً ما يكون هناك فقدان في صورة حرارة مُهدرة. تزداد الفوضى (الإنتروبيا) في الكون بمرور الوقت بشكل تلقائي.