Основные уравнения термодинамики позволяют анализировать работу тепловых двигателей, в частности, рассчитывать эффективность преобразования теплоты в работу. 25

Один из способов использования уравнений термодинамики — определение термического коэффициента полезного действия (КПД) теплового двигателя. 25 Этот показатель демонстрирует, какая доля тепловой энергии, которую получило рабочее тело от нагревателя, преобразовалась в полезную работу. 2

Алгоритм анализа работы теплового двигателя с помощью уравнений термодинамики: 1

1. Задаются параметрами состояния рабочего тела на входе в двигатель. 1
2. Определяют параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла, зная, из каких процессов он состоит. 1
3. Вычисляют количество подведённой и отведённой теплоты. 1
4. Определяют полезную работу и термический КПД цикла. 1
5. Анализируют влияние на величину полезной работы цикла и его термический КПД основных параметров рабочего процесса. 1
6. Определяют оптимальные и экономические значения основных параметров рабочего процесса. 1

Согласно второму закону термодинамики, ни один двигатель не может достичь полной эффективности, что указывает на то, что в процессе преобразования всегда будет теряться некоторое количество энергии. 4