卡诺循环如何工作
卡诺循环是两个温度之间可能达到的最高效率的热机循环。跟着它的四个步骤——吸热、膨胀、放热、压缩——看热机与 P–V 图，看懂为什么闭合曲线所围的面积就是你得到的净功。
发生的顺序
等温膨胀
→
绝热膨胀
→
等温压缩
→
绝热压缩
卡诺循环是两个温度之间可能达到的最高效率的热机循环。跟着它的四个步骤——吸热、膨胀、放热、压缩——看热机与 P–V 图，看懂为什么闭合曲线所围的面积就是你得到的净功。
卡诺循环是一台理想化的热机——一套不断重复的四步过程，把温差变成有用的功。它的工作物质是一团气体，在气缸里被反复加热、膨胀、冷却、压缩。由于每一步都在理想条件下完成，没有摩擦、没有浪费，它在两个给定温度之间达到任何热机都无法超越的效率。
真实的热机——电厂、汽车发动机、喷气涡轮——都达不到卡诺极限，但这个极限正是衡量它们的标尺。把这一循环看清楚，就能明白为什么效率只取决于两个温度、而与燃料或工作气体无关，也能明白为什么你投入的热量永远无法全部变成功。
气体贴着高温热源膨胀。因为它始终保持热源的温度，热量可以顺畅地流入而不额外升温——吸入的热量 Q_H 正是把活塞推出去、做出功的动力。在 P–V 图上，这是循环上方的那段曲线。
气体继续膨胀，但此刻它已与两个热源隔绝，热量既不进也不出。它所做的功只能来自自身的内能，所以温度从高温降到低温。
接着气体贴着低温热源被压缩。由于保持低温，它把热量 Q_C 交给低温热源——这部分能量是循环无法转换成功的。这就是循环下方的那段曲线。
再次移开热源后，气体被压缩走完剩下的路程。此时不与外界交换热量，外界对气体做的功使它从低温回升到高温，精确回到起始状态。
绕行一周，膨胀时做的功大于压缩时消耗的功。两者之差——也就是曲线所围的面积——就是输出的净功 W = Q_H − Q_C。其效率只由两个温度决定：热源越热、冷源越冷，热机越好。
它是一套理想化的四步热机循环：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩。它是在两个固定温度之间能达到的最高效率的循环，因此为真实热机划出了理论上限。
只有工作气体与热源温度相同时，吸热或放热才能有效进行，所以两个换热步骤必须是等温的。另外两步则负责在高温与低温之间改变温度，用完全不换热（绝热）的方式完成，才能不浪费能量。
因为它的效率只由两个温度决定——1 减去低温除以高温——与工作物质无关。可逆运行意味着不浪费任何能量，而真实热机总存在摩擦和不可逆损失，最多只能在极限上与之持平。
它代表每循环输出的净功。循环沿顺时针方向，膨胀做的功大于压缩消耗的功，两者的差值——也就是所围面积——就是有用的输出功。
可以。反向运行就是理想的制冷机或热泵：它消耗外功，把热量从低温热源搬到高温热源。真实的冰箱和热泵都试图遵循这套反向模式。
因为它必须无限缓慢地运行才能保持可逆、不因摩擦损失能量，结果单位体积几乎发不出功率。真实电厂改用朗肯循环，牺牲一些效率来换取可用的做功速率。