Некоторые термодинамические процессы могут протекать в отсутствии устройств для получения работы. Такие процессы называют самопроизвольными процессами (например, передача тепла от горячего тела к холодному, химическая реакция и пр.). При этом, если система изолирована, конечное состояние не является более выгодным по энергии (полная энергия изолированной системы не меняется). В ходе самопроизвольного процесса система из состояния с меньшей вероятностью реализации переходит в состояние с большей вероятностью.
Мерой числа способов (
) реализации состояния системы является энтропия:
где 
=1.380662 
10-23 Дж/К (постоянная Больцмана). Так как число способов реализации состояния системы не зависит от пути перехода в это состояние, то энтропия является функцией состояния системы.
Для закрытых систем:
Выражение (1.16) является математической формулировкой второго начала термодинамики.
Для обратимых процессов:
При T = 0 существует только один способ реализации состояния системы (третье начало термодинамики):
Выражая 
из (1.16) и подставляя в (1.7) получаем основное термодинамическое равенство:
Поможем написать любую работу на аналогичную тему