Б. Обернений рівновісний цикл Карно

В оберненому циклі Карно теплота відводиться від газу в процесі ізотермічного стискання при температурі , а кількість теплоти навпаки підводиться до газу в процесі ізотермічного розширення при . Тоді результуюча робота , тобто результуюча робота виконується зовнішнім середовищем над газом.

Рис. 4

Даний результат справедливий для будь-якого оберненого циклу, таким чином за рахунок здійсненої роботи зовнішніми силами над робочим тілом, можна переносити енергію у вигляді теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого тіла. Даний метод використовується в холодильній техніці. Холодильна техніка буде тим більш економічною, чим менша буде робота , яка витрачається зовні на відведення від холодильного тіла теплоти .

З рівняння, що і з умови, що , знаходимо, що:

. (4)

1.3.2.в. Необернений цикл Карно

Нехай необерненість циклу обумовлена тим, що теплообмін між робочим тілом, нагрівачем та холодильником відбувається при кінцевих різницях температур нагрівача і робочого тіла. Тобто:

Необернений цикл неможливо характеризувати в будь-який момент часу заданими параметрами, але можливо деяким чином змінити параметри системи і розглянути цикл подібно до оберненого.

Так, при розширенні газу, що контактує з нагрівачем, його температура буде менше, ніж температура нагрівача, а при швидкому стисканні газу, що контактує з холодильником, температура газу в середньому буде більшою, ніж температура холодильника. Звідки випливає, що при знаходженні коефіцієнта корисної дії необерненого циклу Карно температуру необхідно замінити на температуру , а температуру - на . Тоді ККД необерненого циклу буде визначатися як:

. (5)

Можна показати, що ККД необерненого процесу майже завжди менше ніж ККД оберненого циклу Карно. Таким чином:

, (6)

- екстремальні значення температури нагрівача і холодильника, які отримали загальні назви джерел теплоти.