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熱エネルギーの本質を述べた法則であり，いくつかの表現がある．（トムソンの原理）：唯一の熱源から熱を取出し，それをすべて正の仕事に変換し続ける熱機関は存在しない．（クラウジウスの原理）：温度の低い熱源から熱を取出し，それを温度の高い熱源に移す以外に何らの影響をも伴わないようにすることはできない．トムソンの原理とクラウジウスの原理は，異なる表現であるが，同じ内容を述べたものである．トムソンの原理に反する仮想の機関を第二種の永久機関という．
