ซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาอุณหพลศาสตร์ได้รับการพัฒนาโดยศาสตราจารย์โจเซฟ แบล็กแห่งมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ซึ่งเจมส์ วัตต์ทำงานเป็นผู้ผลิตเครื่องดนตรี แบล็กและวัตต์ทำการทดลองร่วมกัน แต่วัตต์เป็นผู้คิดแนวคิดเกี่ยวกับคอนเดนเซอร์ภายนอกซึ่งส่งผลให้ ประสิทธิภาพ ของเครื่องจักรไอน้ำ เพิ่มขึ้น อย่างมาก การวาดภาพจากงานก่อนหน้าทั้งหมดทำให้Sadi Carnotซึ่งเป็น "บิดาแห่ง อุณหพลศาสตร์  เผยแพร่ภาพสะท้อนเกี่ยวกับพลังขับเคลื่อนของไฟ(ค.ศ. 1824) วาทกรรมเกี่ยวกับความร้อน กำลัง พลังงาน และประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หนังสือสรุปความสัมพันธ์เชิงพลังพื้นฐานระหว่างเครื่องยนต์ คา ร์โนต์ วัฏจักรการ์โนต์ และพลังขับเคลื่อน เป็นจุดเริ่มต้นของอุณหพลศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์สมัยใหม่กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ฉบับดั้งเดิมระบุว่า: ความร้อนไม่ได้ไหลตามธรรมชาติจากร่างกายที่เย็นกว่าไปยังร่างกายที่ร้อนกว่ากฎข้อที่สองหมายถึงระบบของสสารและการแผ่รังสี โดยเริ่มแรกมีความไม่สม่ำเสมอในอุณหภูมิ ความดัน ศักยภาพทางเคมี และคุณสมบัติเข้มข้น อื่นๆ ซึ่งเป็นผลมาจาก "ข้อจำกัด" ภายในหรือผนังแข็งที่ซึมผ่านไม่ได้ภายใน หรือจากแรงที่บังคับจากภายนอก . กฎหมายสังเกตว่า เมื่อระบบถูกแยกออกจากโลกภายนอกและจากแรงเหล่านั้น จะมีปริมาณทางอุณหพลศาสตร์ที่แน่นอนเอนโทรปี ของมันที่เพิ่มขึ้นเมื่อข้อจำกัดต่างๆ ถูกขจัดออกไป ในที่สุดก็ถึงค่าสูงสุดที่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ เมื่อความไม่สม่ำเสมอหายไปในทางปฏิบัติ สำหรับระบบที่เริ่มต้นห่างไกลจากสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ แม้ว่าจะมีการเสนอหลายแนวทาง แต่ก็ไม่มีหลักการทางกายภาพทั่วไปที่กำหนดอัตราการเข้าใกล้สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ และอุณหพลศาสตร์ไม่เกี่ยวข้องกับอัตราดังกล่าว กฎข้อที่สองหลายเวอร์ชันล้วนแสดงถึงการย้อนกลับไม่ได้ของแนวทางดังกล่าวต่อสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ในอุณหพลศาสตร์มหภาค กฎข้อที่สองเป็นข้อสังเกตพื้นฐานที่ใช้กับกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นจริง ในอุณหพลศาสตร์เชิงสถิติ กฎข้อที่สองถูกตั้งสมมุติฐานว่าเป็นผลมาจากความโกลาหลของโมเลกุล