Идеальная тепловая машина в термодинамике работает по циклу Карно: 14

1. Процесс 1–2 — изотермический. 1 В этом процессе газ получает тепло от нагревателя-термостата, расширяясь при постоянной температуре ТН. 1
2. Процесс 2–3 — адиабатический. 1 Газ расширяется без теплообмена. 1
3. Процесс 3–4 — газ отдаёт тепло холодильнику-термостату, сжимаясь при постоянной температуре ТХ. 1
4. Процесс 4–1 — адиабатический. 1 Газ сжимается без теплообмена. 1

Совершив один цикл, система возвращается в исходное термодинамическое состояние, то есть изменение её внутренней энергии равно нулю. 2

Идеальная тепловая машина имеет максимально возможный КПД при фиксированных температурах нагревателя и холодильника. 2