Ключевые различия между тепловыми двигателями и холодильными машинами заключаются в направлении процессов:

1. Тепловые двигатели преобразуют теплоту, поступающую от внешнего источника, в механическую работу. 1 Нагревающийся газ в двигателе расширяется, давит на поршень или лопасти турбины и тем самым производит механическую работу. 3
2. Холодильные машины передают тепло от менее нагретого тела к более нагретому за счёт механической работы внешнего источника. 1 В холодильной машине за счёт совершения внешними телами работы над рабочим телом происходит отвод теплоты от охлаждаемого тела и передача теплоты тепловому резервуару, в качестве которого обычно выступает окружающая среда. 5

Таким образом, основное различие заключается в том, что тепловые двигатели работают на преобразование тепловой энергии в механическую работу, а холодильные машины — на передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому за счёт совершения работы внешними телами.