Цикл Карно

У найпростішій ідеальній тепловій машині здійснюється так званий цикл Карно, який складається з двох ізотерм і двох адіабат.

Цикл Карно на діаграмі
температура — ентропія

Цикл Карно́ — цикл роботи теплового двигуна.
Цикл складається з чотирьох стадій:

1. Робоча речовина нагрівається за сталої температури (ізотермічний процес).
2. Робоча речовина розширюється за сталої ентропії (адіабатичний процес).
3. Робоча речовина охолоджується за сталої температури (ізотермічний процес).
4. Робоча речовина стискається за сталої ентропії (адіабатичний процес).

Коефіцієнт корисної дії для двигуна, що працює за циклом Карно, залежить лише від різниці температур нагрівача $T_H$ і охолоджувача $T_C$.

$\eta={T_H-T_C \over T_H}={ \Delta Q_H - \Delta Q_C \over \Delta Q_H }$

Для збільшення коефіцієнта корисної дії циклу Карно необхідно зробити температуру нагрівача якомога більшою, а температуру охолоджувача — якомога меншою.