热力学第一定律告诉我们能量是守恒的，完整的表述如下：
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
那么问题来了，既然能量是守恒的，我们为什么要担心能源危机呢？
比如曾经就有人想过设计一个机器，它能从海水中获取能量，比如它只要能使整个海水的温度降低0.01度，则机器对外所做的功就可供全世界的工厂上千年之用。
这个设想完全符合能量守恒定律，但是现实证明这是做不到的，它违反了热力学第二定律，这个定律有下面3种表述形式：
- 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；
- 不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；
- 不可逆热力过程中熵的增量总是大于零，所以热力学第二定律又称为熵增定律
其中第1点比较容易理解，我们把要把冷水烧开必须加热，但是不需要任何干预，开水会慢慢变成冷水。
第2点的意思是能量转换是有方向的，比如我们都知道摩擦生热，做功可以生热，但是如果反过来，热要转化成功的效率是很低的。
第3点提到了熵的概念，什么是熵呢？能量转换的时候，大部分能量会转换成预先设定的状态，比如热能变成机械能、电能变成光能，但是在转化过程中，总是有一部分能量会被浪费掉。比如，汽油含有的能量可以转化成发动机的能量，但是会伴随产生大量的热能和废气，即使科技再发达，也无法将被浪费的能量减小至零。我们把无法再被利用的能量叫做无效能量，根据能量守恒定律，公式如下：
总能量 = 有效能量 + 无效能量
熵就是系统中无效能量。宇宙的能量总和是一个常量，而每一次能量转化，必然会产生无效能量，因此有效能量越来越少，无效能量越来越多。直到有一天，所有的有效能量都变成无效能量，那时将不再有任何能量转化，这就叫宇宙的热寂（Heat Death），所以，热力学第二定律又叫熵增定律。
熵和时间很像，都是只增不减和不可逆转的，所以熵又被称为时间之矢。
