ここからは熱力学第二法則から熱機関の理想的な最大効率を求める。
この最大効率の検討のため、可逆熱機関（可逆ヒートポンプ）を仮定して特徴を考える。可逆熱機関（可逆ヒートポンプ）を考えると、熱機関とヒートポンプの効率の限界を求めることや、温度を定義することができる。ここで考える可逆熱機関（可逆ヒートポンプ）は理想的な熱機関（ヒートポンプ）であり現実には存在しない。その熱機関の最大効率の関係からエントロピーの定義へと繋げる。
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