Основу классической термодинамики составляют ее первое и второе начала, первичные математические выражения которых были получены примерно 100 лет назад. Первое начало термодинамики является математическим выражением закона сохранения энергии. Основным и неизменным подтверждением закона сохранения энергии служат результаты многовекового опыта познания природы.
Попытки прямого отрицания закона сохранения энергии давно уже прекращены, однако, еще в недалеком прошлом имели место попытки ограничительного толкования этого принципа: закон сохранения энергии предполагался верным лишь в статистическом смысле слова, т.е. при большом числе элементарных процессов, например в условиях изменения состояния атома, закон сохранения энергии не считался неизменно обязательным.
В настоящее время попытки ограничительного толкования закона сохранения энергии, как и попытки прямого его отрицания, убедительно опровергнуты, и нет никаких сомнений, что закон сохранения энергии действителен в условиях любых процессов, протекающих в природе. Второе начало классической термодинамики формулируется как объединенный принцип существования и возрастания некоторой функции состояния вещества энтропии.
Принципы существования и возрастания энтропии по своему содержанию и научной значимости весьма различны и неравноценны. Принцип существования энтропии приводит к выводу весьма важных общих дифференциальных соотношений термодинамики , устанавливающих связь между различными функциями состояния вещества. Эти дифференциальные соотношения являются контрольными или исходными соотношениями в изучении физических свойств тел и в построениях абсолютной термодинамической шкалы температур и их научное значение трудно переоценить.
Принцип возрастания энтропии формулируется как утверждение о необратимом течении непосредственно наблюдаемых в природе явлений: во всех случаях изменения состояния изолированных систем энтропия этих систем возрастает.
Принцип возрастания энтропии используется главным образом в исследованиях pавновесий термодинамических систем и в определении направления течения физических процессов, химических реакций и т.п., причем результаты всякого исследования на основе принципа возрастания энтропии выражаются в форме неравенств. В основу построения второго начала классической термодинамики как объединенного принципа существования и возрастания энтропии в явном виде полагаегся лишь постулат о необратимом характере некоторых явлений природы: Р. Клаузиус в качестве явной предпосылки (постулата) использует утверждение о необратимости прямого теплообмена между телами, М. Планк утверждение о необратимости превращений работы в тепло путем трения и т.п…
