Máquina de Carnot

En ella hay un gas sobre el que se ejerce un proceso cíclico de expansión y compresión entre dos temperaturas.

Carnot se propone encontrar el máximo rendimiento que puede tener una máquina térmica y en su empeño, enuncia el segundo principio de la termodinámica en estos términos: Para poder obtener trabajo mecánico del calor, es necesario contar con dos fuentes de calor a distintas temperaturas.

Al expandirse, el gas tiende a enfriarse, pero absorbe calor de T1 y mantiene su temperatura constante.

Dado que la temperatura permanece constante durante esta parte del ciclo, el gas no cambia su energía interna y todo el calor absorbido de T1 se convierte en trabajo Expansión adiabática.

Durante esta etapa todo el trabajo realizado por el gas proviene de su energía interna, que es negativa porque disminuye: Compresión isotérmica.

Durante esta parte del ciclo se hace trabajo sobre el gas pero, como la temperatura permanece constante, la energía interna no cambia y el trabajo es absorbido en forma de calor por la fuente T2: Compresión adiabática.

También se puede decir que el rendimiento de estas máquinas aumenta cuanto mayor es la temperatura del foco caliente