Тепловой двигатель преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу следующим образом: 2

1. Тепловая энергия топлива преобразуется во внутреннюю энергию газа. 4 Для этого газ приводится в контакт с нагревателем — сгорающим топливом. 3 В процессе сгорания топлива выделяется значительная энергия, часть которой идёт на нагревание газа. 3
2. Нагретый газ расширяется. 4 Он давит на поршень или лопасти турбины и тем самым производит механическую работу. 2
3. Часть внутренней энергии газа переходит в механическую энергию. 4

Однако полностью превратить в работу поступающее от нагревателя тепло не удаётся, часть теплоты приходится отдавать холодильнику — для обеспечения цикличности процесса. 3