箱を仕切って，左に気体 A，右に気体 B を入れておきます．仕切りを外すと， 誰も何もしていないのに二つは勝手に混ざり，二度と元に戻りません． ①では分子が混ざっていく様子を見ながら，エントロピーが実際に増えていくのを 分子を数えて測ります．②では，この「勝手に起きる」という向きが， 定積なら Helmholtz の自由エネルギー F， 定圧なら Gibbs の自由エネルギー G が下がる向きと同じであることを確かめます．
気体は理想気体として扱い，内部エネルギーとエントロピーは 並進・回転・振動の分配関数から組み立てています（Carnot サイクルの教材と同じ式）． 分子の絵は剛体球の弾性衝突で，運動量とエネルギーを厳密に保存します．