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→能量，可用的有用工作 Energy, available useful work
考虑将第二定律应用于孤立系统(称为整体系统或宇宙)是一个重要而具有启发性的理想情形。该系统由两部分组成：研究关心的子系统和子系统的周围环境。因为想象的环境非常大，以至于它们可以被视为一个温度为 T<sub>R</sub> 且压力为 P<sub>R</sub> 的无限热源，因此无论有多少热被转移到（或来自）子系统，周围的温度将保持T<sub>R</sub>；无论子系统的体积膨胀（或收缩）有多大，周围环境的压力都将保持不变。
考虑将第二定律应用于孤立系统(称为整体系统或宇宙)是一个重要而具有启发性的理想情形。该系统由两部分组成：研究关心的子系统和子系统的周围环境。因为想象的环境非常大，以至于它们可以被视为一个温度为 ''T<sub>R</sub> '' 且压力为 ''P<sub>R</sub> '' 的无限热源，因此无论有多少热被转移到（或来自）子系统，周围的温度将保持T<sub>R</sub>；无论子系统的体积膨胀（或收缩）有多大，周围环境的压力都将保持不变。
无论子系统和周围环境单独地发生什么熵的变化 ''dS''和dS<sub>R</sub></font>，根据第二定律，孤立总体系统的熵S<sub>tot</sub>不能减小。
无论子系统和周围环境单独地发生什么熵的变化 ''dS''和''dS<sub>R</sub>''，根据第二定律，孤立总体系统的熵S<sub>tot</sub>不能减小。
根据热力学第一定律，子系统内能的变化 dU 是加在子系统上的热δq的和<font color = 'blue'></font>，减去子系统所做的任何功w，再加上进入子系统的任何净化学能 d ∑μ<sub>iR</sub>N<sub>i</sub>，因此
根据热力学第一定律，子系统内能的变化 dU 是加在子系统上的热δq的和<font color = 'blue'></font>，减去子系统所做的任何功w，再加上进入子系统的任何净化学能''d ∑μ<sub>iR</sub>N<sub>i</sub>''，因此
现在热量离开热源进入子系统是：
这个表达式和相关的参考状态允许设计工程师在宏观尺度（高于热力学极限）下使用第二定律，而无需直接测量或考虑整个孤立系统中的熵变。这些变化已经在假设中被考虑到，该假设认为所考虑的系统可以在不改变参考状态的情况下与参考状态达到平衡。将其与可逆理想状态进行比较，还可以找到一个过程或过程集合的效率。