теплоти Q₁, одержаної від нагрівника. На графіку в системі координат р, V процес зображується ізотермою 1—2 (мал. 75).

Припустимо, що ми теплоізолю-вали циліндр і надали газові змогу розширятися адіабатно від стану з об'ємом V₂ і тиском р₂ до стану з об'ємом V₃ і тиском р₃ (див. мал. 74, б). Газ виконує додатну роботу розширення А₂ за рахунок внутрішньої енергії. При цьому температура його знижується від Т₁ до Т₂. Цьому процесу на малюнку 75 відповідає адіабата 2—3.

Далі приведемо циліндр у контакт із холодильником, температура якого Т₂ підтримується сталою. Стискатимемо газ ізотермічно від стану з об'ємом V₃ і тиском р₃ до стану з об'ємом V₄ і тиском р₄ (див. мал. 74, в). Стан V₄, р₄ підбираємо так, щоб подальше адіабатне стискання при досягненні температури Т₁ привело газ до об'єму V₁, інакше цикл не замкнеться. (Зовнішні сили виконують у даному випадку від'ємну роботу на стискання газу (-А₃), і, щоб температура газу не змінилася, він має віддати холодильнику еквівалентну кількість теплоти: Q₂ = А₃.) Цей процес зображено на малюнку 75 ізотермою 3—4.

Нарешті, знову теплоізолюємо циліндр (див. мал. 74, г) і адіабатним стисканням повернемо газ у вихідний стан (див. мал. 74, г). На графіку цьому процесу відповідає адіабата 4—1.

Від стискання газу відбуваються збільшення його внутрішньої енергії і підвищення температури до Т₁.

У результаті здійснено один цикл в роботі ідеальної теплової машини. Цей цикл, що складається з двох ізотермічних і двох адіабатних процесів, дістав назву циклу Карно. Під час розширення робоче тіло виконує роботу, а в результаті стискання роботу над ним виконують зовнішні сили. Після кожного циклу робоче тіло повертається у вихідний стан.

З графіка (мал. 75) видно, що в результаті даного циклу робоче тіло виконує корисну роботу, яка чисельно дорівнює площі, описаній циклом, тобто площі 12341. Справді, робота розширення газу чисельно дорівнює площі 123V₃V_I1, а робота на стискання газу чисельно дорівнює площі 143V₃V₁1. Різниця цих робіт дорівнює площі, обмеженій циклом.

Закон збереження й перетворення енергії для циклу Карно