克劳修斯把所有的关于能量转移的观点都用数学方法来进行研究，可以概括成一个等式：Sf>Si，他引入了一个新的量，称之为熵，用字母S代表，Sf和Si表示系统的最终和最初的熵。等式说的是，当热量从热的物体传递到冷的物体时，熵总是会增加。熵似乎是热量消散或扩散的量度，当热的东西冷却下来时，熵增加了。在克劳修斯看来，在所有孤立的系统中，这个过程是不可逆的。

克劳修斯对他的公式很有信心，他认为这一不可逆过程也适用于宇宙，他推测，整个宇宙的熵值将达到最大值，而我们无法避免这一点，这个想法被成为热力学第二定律，它比克劳修斯想象中的更奇怪，更美丽，更普适！