Il ciclo di Carnot è un ciclo termodinamico idealizzato che descrive un motore perfetto di calore. Tutti i motori reali di calore sono approssimazioni imperfetta la perfezione teorica incarnata dal ciclo di Carnot. Nel ciclo di Carnot, non tutta l'energia del calore viene convertito in lavoro meccanico, ma una gran parte è-la porzione più ampia consentita dalla legge fisica.

Una macchina termica produce lavoro dal differenziale di temperatura di due serbatoi. In un motore a combustione, un serbatoio è il calore generato all'interno del motore ( source ), e l'altro è l'ambiente esterno ( sink ). Il calore generato dalla sorgente fa sì che il gas all'interno del cilindro ad espandersi, la guida di un pistone che funziona. Lo stato termodinamico del gas-in espansione, ma con una temperatura costante-è chiamato isotermico .

Alla fine, la fonte di calore viene rimosso e il gas in espansione si arresta così in fretta. Se il caldo sono stati tenuti in continuo, il cilindro potrebbe esplodere. Il gas inizia a perdere, come la temperatura che raggiunge il suo massimo volume e non fa lavorare di più sul pistone. Questo è chiamato l'espansione adiabatica del gas. Quindi il pistone inverte corso, che comprime il gas, fino a quando non comincia a raggiungere una temperatura massima e la resistenza fisica a causa del calore in esso contenuti, mettendo il sistema indietro nel suo stato iniziale. Poi il ciclo ricomincia.

Ci sono molti tipi differenti di motori termici. Tutti i lavori del gradiente di temperatura tra una familiare di origine e un lavandino. Per massimizzare l'efficienza dei motori di calore, devono essere ben isolati. Nella maggior parte dei motori usati oggi, il gas rimane un gas durante il ciclo, ma in motori a vapore, un cambiamento di fase si verifica tra liquido e gassoso.

In un ciclo di Carnot ideale, tutti e quattro i passaggi sono processi molto lenti, per ridurre al minimo l'entropia, o irreversibilità termodinamiche, creata dal processo. In realtà, il progresso passi in fretta, ed entropia generata, ovvero il ciclo non può andare avanti all'infinito. Le pareti del degrado cilindro, il calore dall'interno del motore si perde di un ambiente esterno, e così via. Il ciclo di Carnot può essere eseguito in senso inverso per creare un frigorifero.