誰的結論被認為是熱力學第二定律的前身?
卡諾
在需氧生物中還存在氧化應激的問題。其中，需要對包括氧化磷酸化和蛋白質摺疊中二硫鍵形成所產生的活性氧進行處理。這些能夠損害機體的氧化活性物質由抗氧化代謝物和相關酶來清除。生物體也必須遵守熱力學定律。熱力學第二定律指出，在任何封閉系統中，熵值總是趨向於增加。雖然生物體的高度複雜性看起來似乎與這一定律相反，但生物體實際上是開放系統，能夠與周圍環境進行物質和能量交換；因此，生命系統不是處於平衡之中，而是表現為耗散結構來維持它們的高度複雜性，同時增加周圍環境的熵值。細胞中的代謝則是通過將分解代謝的自發過程和合成代謝的非自發過程偶聯來達到保持複雜性的目的。用熱力學來解釋，代謝實際上就是通過製造無序來保持有序。
熱力學第二定律的建立起源於人們試圖提升熱機效率的探索。法國物理學家、工程學家尼古拉·卡諾研究了一個由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成的理想可逆熱力學循環，並得出結論：「熱機的效率只與兩個熱源的溫差有關，而與熱機的工質無關。任何熱機的效率都不能高於可逆熱機的效率。」卡諾的結論被看作是熱力學第二定律的前身，這一成果後來被克耳文採用，利用卡諾熱機只與溫差有關而與工質無關的特性建立了絕對溫標。克勞秀士在研究卡諾循環中發現，在循環中有一部分熱量能轉化成機械能，而大部分熱量則是從高溫熱源傳遞到低溫熱源，這兩部分熱量和產生的功有著確定的關係。他在1850年發表了《論熱的移動力及可能由此得出的熱定律》。
現代時期的開始代表了歐洲文藝復興的結束。確切的時間點會依據各個領域的界定而有所不同，比如說，一個歷史學家可能會將現代的開始放在1650年，而一個音樂家則可能會把時間放在音樂的浪漫時期結束之後，也就是大約1900年。當代史學者習慣把一戰爆發，作為近代的終結、現代的開端。同樣地，依據各個領域的不同觀點，現代時期可能會被界定為一直延伸到我們現在所處的時間，或者也有可能被認為結束於後現代主義的開始，可能在1960年代到1980年代初期之間的任何一點。如果是將現代定義為在後現代之前的話，那麼它可能特別指涉了現代主義。有的觀點則認為，後現代主義只不過是現代主義本身最晚一個時期的發展而已。
在馬克士威發表分子速率分布理論之後，奧地利物理學家路德維希·波茲曼受其啟發開始了對分子運動論的研究。他指出分子運動理論必須依靠統計手段來建立，並通過修訂馬克士威分布於1871年得到了氣體分子在勢場中的速率分布函數，這被稱作波茲曼分布或馬克士威-波茲曼分布，是古典統計力學中最基本的分布函數。1872年，波茲曼在論文《氣體分子熱平衡的進一步研究》中證明，非馬克士威分布的氣體分子隨著時間的推移必將趨向馬克士威分布，這也就是所謂H定理，是熵增原理在非平衡態下的推廣。H定理指出了過程的方向性，從而引出了所謂「可逆性悖論」的爭議：微觀上分子的碰撞是可逆的，為何宏觀上的整體效果卻是不可逆的？波茲曼針對這個問題研究了熱力學第二定律的統計詮釋：他指出如果能把所有分子的微觀運動同時反向，則確實可以回到初始狀態；然而在實際中這種可能性幾乎為零，絕大多數狀態都是平衡態，因此在宏觀統計規律上表現為熵總是增加的。也就是說，熱力學第二定律是一條機率的定律，它的結論不能由一條動力學方程式來檢驗。波茲曼證明了熵和系統的熱力學機率的自然對數成正比，這成為了波茲曼熵的定義。熱力學第二定律在統計詮釋下可表述為：「孤立系統的熵對應著系統分子的熱力學機率，並總是趨向最大值。」