A figura ilustra 2 instantes em que o pistão de uma máquina térmica ocupa duas posições (tempos) de volumes extremos.
No primeiro tempo mostrado, há uma compressão máxima do gás dentro do cilindro, o qual exerce uma pressão p sobre as paredes do cilindro a uma temperatura T. No segundo tempo mostrado, o volume ocupado pelo gás é máximo, 3 vezes maior que o anterior, exercendo uma pressão 3 vezes menor que p, a uma temperatura 2 vezes maior que T. Durante a expansão volumétrica, a rápida abertura de uma válvula de escape permitiu a liberação de certa quantidade de gás para a fonte fria.
A relação entre o número (n1) de mols do gás que havia no interior do cilindro no primeiro tempo e o número (n2) de mols do gás que permaneceu no cilindro no segundo tempo, n1/n2 , é igual a
