Il secondo principio della termodinamica afferma che per trasferire calore tra due corpi è necessaria una differenza positiva di temperatura tra la sorgente ed il ricevitore, in altre parole la sorgente ha più calore del ricevitore e quindi il trasferimento avverrà sempre da una sorgente calda verso un ricevitore più freddo. Per ovviare a questo ostacolo fisico, Lord Kelvin ideò un ciclo termodinamico in cui, grazie all’energia fornita da un compressore, la sorgente calda cede calore (a temperatura bassa) ad un fluido intermedio, che così cambia di stato evaporando, viene compresso e quindi cede calore al ricevitore (a temperatura alta) condensando. Si riesce così a raffreddare un corpo anche senza avere a disposizione ricevitori a temperatura più bassa.
