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ヒートポンプの原理
冷蔵庫の原理などを調べていたのですが、低熱源（低温物体）から熱を吸収し、高熱源（高温物体）に熱を放出できる理由がわからないのですが、教えていただけないでしょうか？？
- 5512yusuke
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確かに、一見すると熱力学第二法則に違反しそうです。ですが、熱力学第二法則は、あくまで"外部に何の変化も残さないまま"熱を低熱源から高熱源へ移動させることはできないということであり、ヒートポンプは 外部に変化を与えて熱を低温から高温部へ移動させるのです。 そもそも、ヒートポンプの原理は、カルノーサイクルを逆に回したものです。カルノーサイクルは、 高熱源からもらった熱の一部で外部に仕事し、残りを 低熱源へ捨てます。それの逆は、低温から熱をもらって、さらに外部から仕事をしてもらい、それらの熱の合計を すべて高温に捨てるということです。ですから、例えばエアコンなら、室内が涼しくなる代わりに、外(高熱源)に熱が捨てられるので、室内と外をあわせた系の エントロピーは上がります。冷蔵庫なら、冷蔵庫内部 が冷える代わりに、部屋(高熱源)に熱が捨てられるから、冷蔵庫と部屋をあわせた系のエントロピーは上昇します。ですから、熱力学第二法則に矛盾することはありません。
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- banbanjump
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冷蔵庫などは媒体を循環させ、低温源（庫内）の空気を使って媒体を蒸発させ、高温源（外気）を使って媒体を凝縮（液化）します。 この循環過程で、電力を使って圧縮（圧力上昇）させるので、蒸発するときの温度よりも、液化するときの温度を高くすることができます。 したがって、低温源（庫内）の温度が高温源（外気）より低くてもこのようなことが可能となります。
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