Cicle de Carnot

El cicle de Carnot es produeix quan una màquina treballa absorbint una quantitat de calor Q₁ de la font d'alta temperatura i cedeix una calor Q₂ a la de baixa temperatura produint un treball sobre l'exterior. El rendiment ve definit, com en tot cicle, per:

${\displaystyle \eta ={\frac {Wutil}{Q_{1}}}={\frac {Q_{1}-Q_{2}}{Q_{1}}}=1-{\frac {Q_{2}}{Q_{1}}}}$

i, com es veurà endavant, és més gran que qualsevol màquina que funcioni cíclicament entre les mateixes fonts de temperatura. Una màquina tèrmica que realitza aquest cicle es denomina màquina de Carnot.

Com tots els processos que tenen lloc en el cicle ideal són reversibles, el cicle pot invertir-se. Llavors la màquina absorbeix calor de la font freda i cedeix calor a la font calenta, havent de subministrar treball a la màquina. Si l'objectiu d'aquesta màquina és extreure calor de la font freda s'anomena màquina frigorífica, i si és aportar calor a la font calenta bomba de calor.