Ndër të gjitha proceset termodinamike ciklike, cikli Carnot ka një rëndësi të veçantë teorike dhe zbatim praktik. Shpesh quhet i patejkalueshëm, i madh, ideal, etj. Dhe për shumë, në përgjithësi duket diçka misterioze dhe e pakuptueshme. Sidoqoftë, nëse të gjitha thekset vendosen saktë, atëherë e gjithë thjeshtësia, gjenialiteti dhe bukuria e kësaj shpikjeje, e cila u zbulua nga shkencëtari dhe inxhinieri francez Sadi Carnot, do të hapet menjëherë. Dhe do të bëhet e qartë se nuk ka asgjë të mbinatyrshme në procesin që ai propozoi, por vetëm përdorimi më efikas i disa ligjeve të natyrës.
Pra, cili është në të vërtetë cikli i famshëm dhe misterioz Carnot? Mund të përkufizohet si një proces pothuajse statik i bazuar në sjelljen e një sistemi termodinamik në kontakt termik me një palë rezervuarësh termostatikë që kanë vlera konstante dhe të qëndrueshme të temperaturës. kusupozohet se temperatura e të parit (ngrohës) e kalon atë të dytës (frigoriferit). Cikli Carnot konsiston në faktin se së pari një sistem termodinamik, fillimisht me një vlerë të caktuar termike, bie në kontakt me një ngrohës. Më pas, nga një ulje pafundësisht e ngad altë e presionit, në të shkaktohet një zgjerim pothuajse statik, i shoqëruar me huazimin e nxehtësisë nga ngrohësi dhe rezistencën ndaj presionit të jashtëm.
Pas kësaj, sistemi izolohet, gjë që shkakton përsëri një zgjerim adiabatik pothuajse statik në të derisa temperatura e tij të arrijë atë të frigoriferit. Me këtë lloj zgjerimi, një punë të caktuar të rezistencës ndaj presionit të jashtëm kryen edhe sistemi termodinamik. Në këtë gjendje, sistemi vihet në kontakt me frigoriferin dhe duke rritur vazhdimisht presionin, ai ngjesh në një pikë të caktuar, si rezultat i së cilës më pas transferon plotësisht energjinë termike të huazuar nga ngrohësi në rezervuarin e dytë. Cikli Carnot është unik në atë që nuk shoqërohet me asnjë humbje nxehtësie. Teorikisht, një skemë e tillë mund të quhet një makinë e lëvizjes së përhershme. Kjo ndodh sepse efikasiteti termik i ciklit Carnot, në varësi vetëm të temperaturave të çiftit të rezervuarit, do të jetë gjithmonë më i larti i mundshëm. Megjithatë, askush nuk ka arritur ende të krijojë një makinë, efikasiteti termik i së cilës do të kalonte tridhjetë për qind të asaj të lejuar nga procesi ciklik i Sadi Carnot.
Dhe ky proces quhet ideal sepseshumë më mirë se ciklet e tjera është në gjendje ta shndërrojë nxehtësinë në punë të dobishme. Nga ana tjetër, për shkak të vështirësive në organizimin dhe kryerjen e proceseve izotermike, aplikimi i tij në motorët realë është jashtëzakonisht i vështirë. Për efikasitet maksimal të transferimit të nxehtësisë, një makinë e tillë duhet të jetë plotësisht e izoluar nga mjedisi i jashtëm, gjë që në realitet është pothuajse e pamundur.
Cikli i kundërt i Carnot qëndron në themel të parimit të funksionimit të një pompe nxehtësie, e cila, ndryshe nga frigoriferi, duhet t'i japë sa më shumë energji një objekti të nxehtë, siç është sistemi i ngrohjes. Një pjesë e nxehtësisë merret hua nga mjedisi, i cili ka një temperaturë më të ulët, pjesa tjetër e energjisë së nevojshme lirohet gjatë kryerjes së punës mekanike, si p.sh. kompresori.
