Il est très intéressant de noter que la démonstration donnée plus haut dans le cas du système auxiliaire fluide homogène fait appel seulement à la remarque fondamentale que les échanges spontanés de chaleur ont lieu obligatoirement dans le sens des températures décroissantes.
C’est là un second énoncé du principe d’évolution, qui est, au fond, équivalent au premier. Comme lui, on le généralise en affirmant a priori que, quelles que soient la complexité d’un système et celle de l’évolution fermée qu’on lui fait subir, s’il n’y a pas, au total, de travail échangé avec l’extérieur, autrement dit si la transformation se réduit à des transports de chaleur, ceux-ci ne peuvent avoir eu lieu que dans le sens des températures décroissantes.
21. Cycles de Carnot. — Nous arrivons ainsi à la conclusion fondamentale que, pour obtenir du travail en dépensant uniquement de la chaleur, il est indispensable de faire appel au moins à deux sources de chaleur à des températures différentes.
Cela revient au fond à remarquer que, le seul mouvement spontané de l’énergie cinétique moléculaire étant son écoulement des points chauds vers les points froids, on cherchera à le mettre à profit en utilisant si possible, au cours de cette évolution naturelle, une partie de ce flux pour la transformer en travail. Il est évident d’ailleurs que, si cette transformation est possible, elle ne peut porter que sur une partie de la chaleur fournie par la source chaude. Il est indispensable qu’une partie soit reçue par la source froide. Si celle-ci ne recevait rien, l’écoulement spontané auquel nous cherchons à faire appel n’existerait plus ; d’ailleurs, ne jouant aucun rôle, elle serait en fait hors de cause et nous retrouverions le cas d’une source unique, où nous savons qu’il est impossible d’obtenir du travail.
On vérifie facilement qu’il est effectivement possible d’en obtenir en faisant intervenir deux sources de chaleur. Considérons encore l’hypothèse où le système évoluant est une masse gazeuse, et représentons, dans le diagramme un cycle fermé quelconque ANBMA, que nous supposerons parcouru par la masse gazeuse dans le sens des aiguilles d’une montre, auquel correspond un travail extérieur positif. La température de cette masse gazeuse reste comprise entre deux valeurs extrêmes (la plus grande) et (la plus basse), et il suffit d’avoir à sa disposition une source à une température au
