אחת המסקנות מהחוק השני היא שכיוון התקדמות הזמן נמדד עם כיוון שינוי האנטרופיה. מתוך "קיצור תולדות הזמן" של סטיבן הוקינג:
+
טענה נפוצה היא כי החוק השני קשור קשר הדוק לכיוון התקדמות הזמן, וכי זה נמדד עם כיוון שינוי האנטרופיה. מתוך "קיצור תולדות הזמן" של סטיבן הוקינג:
{{ציטוט|תוכן=עליית אי הסדר (האֶנטרופיה) עם הזמן היא דוגמה אחת למָה שקרוי חץ הזמן - דבר־מה המבדיל בין עבר לעתיד, הנותן כיוון לזמן. יש לפחות שלושה חיצי זמן שונים. ראשית, ישנו חץ הזמן התרמודינמי, כיוון הזמן שבו גדלה האנטרופיה, כלומר אי הסדר. שנית, ישנו חץ הזמן הפסיכולוגי. זהו הכיוון שהו אנו מרגישים את מעבר הזמן, הכיוון שבו אנו זוכרים את העבר אבל לא את העתיד. לבסוף ישנו חץ הזמן הקוסמולוגי, זהו הכיוון שבו היקום מתפשט ולא מתכווץ.}}
{{ציטוט|תוכן=עליית אי הסדר (האֶנטרופיה) עם הזמן היא דוגמה אחת למָה שקרוי חץ הזמן - דבר־מה המבדיל בין עבר לעתיד, הנותן כיוון לזמן. יש לפחות שלושה חיצי זמן שונים. ראשית, ישנו חץ הזמן התרמודינמי, כיוון הזמן שבו גדלה האנטרופיה, כלומר אי הסדר. שנית, ישנו חץ הזמן הפסיכולוגי. זהו הכיוון שהו אנו מרגישים את מעבר הזמן, הכיוון שבו אנו זוכרים את העבר אבל לא את העתיד. לבסוף ישנו חץ הזמן הקוסמולוגי, זהו הכיוון שבו היקום מתפשט ולא מתכווץ.}}
+
+
עם זאת יש החולקים על עמדה זו. ההיסטוריון של המדע Jos Uffink סוקר את הגישות השונות כלפי הקשר בין החוק השני וחץ הזמן. לטענתו יש כמה ניסוחים של החוק ובכמה ניסוחים שלו אין בהכרח קשר בין חץ הזמן לבין החוק השני של התרמודינמיקה. <ref>[http://philsci-archive.pitt.edu/archive/00000313/00/engtot.pdf Bluff your way in the Second Law of Thermodynamics], Jos Uffink, Department of History and Foundations of Science