Alguna disipación de energía en forma de calor siempre acompaña a la transformación de energía de una forma a otra. La transformación de energía es un proceso termodinámico, y todos estos procesos se acompañan de un aumento neto en la entropía del sistema a través de la disipación del calor.
Esta declaración empírica se llama la segunda ley de la termodinámica. Es un principio general que restringe la dirección de la transferencia de energía en un sistema y define la salida de energía máxima teórica que un motor térmico puede lograr para una entrada determinada. Esta segunda ley afirma que los procesos naturales se ejecutan en una dirección irreversible: la dirección de aumentar la entropía. Cualquier proceso que resulte en una disminución de la entropía debe implicar la adición de más energía que la energía máxima extraíble del sistema, lo que finalmente lleva a un aumento neto de la entropía. La entropía se define como el calor según la temperatura del sistema común y siempre tiene un signo fijo para los procesos naturales que varía según la convención.
Esta segunda ley está estrechamente relacionada con la ley cero de la termodinámica, que establece que si dos sistemas están en equilibrio termodinámico con un tercer sistema, los dos primeros sistemas también deben estar en equilibrio. La ley niega la posibilidad de un intercambio de energía perfectamente eficiente, ya que siempre se debe sacrificar algo de energía al acoplamiento entre los dos sistemas que intercambian energía.
