冷蔵庫，またはクーラー。

相対性理論で有名なアインシュタインは、シラードの悪魔として知られるパラドックスなどで有名なレオ・シラードと安全な冷蔵庫の設計を試みたことがあるそうな。

ところで、冷蔵庫やクーラーなどの、熱を低温のものから高温のものに移す装置はどうやって作られるのであろうか。

その仕組みをきちんと学んだことがないが、憶測を述べるとこうである。

熱を通す素材でできた密閉されたピストンにある気体が封入されているとする。

温度Tの物体に同じ温度のピストンを接触させ、ピストンを押し込んで気体の温度をTより高くし、しばらくおくと、圧縮気体の温度はTに戻る。

そのままピストンを今度は温度がtの別の物体に接触させ、ピストンを引いて気体を膨張させる。素早く膨張させれば断熱膨張とみなせて、気体の温度をtよりも低くすることが出来る。そうすると、温度がtの物体から熱を奪うこととなり、物体は冷やされ、温度はtより少し低くなる。

物体とピストンが熱平衡状態に落ち着いたら、ピストンを離して最初の温度Tの物体に接触させ、また圧縮してピストンの温度を下げ、同じ作業を繰り返す。

ここまで書いてきて、上の操作には無駄があるような気もするのだが、概ねこのような原理なのだろうと思う。

さて、気になるのはこれら全ての物体をひとまとまりにした系の熱力学的エントロピーが増大しているのか、否かであるが、情けないことに、それをどう計算したら良いのかわからずにいる。