Цикл Карно в тепловом двигателе работает следующим образом: 2

1. На участке 1–2 происходит изотермическое расширение газа. 4 При этом цилиндр находится в контакте с нагревателем. 4 Газ выполняет работу благодаря теплоте Q1, которую он получает от нагревателя. 4
2. На участке 2–3 происходит адиабатическое расширение газа. 4 Цилиндр находится на адиабатической подставке, газ выполняет работу благодаря внутренней энергии, поэтому его температура снижается до Т2. 4
3. На участке 3–4 осуществляется изотермическое сжатие газа. 4 Цилиндр находится в контакте с холодильником Т2, газ передаёт количество теплоты Q2 холодильнику, поэтому температура газа остаётся неизменной — Т2. 4
4. На участке 4–1 осуществляется адиабатическое сжатие газа. 4 Цилиндр находится на адиабатической подставке, работа выполняется над газом, благодаря ей внутренняя энергия газа увеличивается, температура газа повышается от Т2 до T1. 4 Газ переходит в исходное состояние. 4

В реальных тепловых двигателях цикл Карно не используют, поскольку практически невозможно осуществить процессы изотермического сжатия и расширения. 1