O ciclo de Carnot prevê a melhor máquina térmica teoricamente possível. Ele está representado no gráfico a seguir, em que os trechos do ciclo sobre as linhas 1 e 2 representam transformações adiabáticas e os trechos do ciclo sobre as linhas 3 e 4 representam transformações isotérmicas sofridas por um gás ideal.
Nessa máquina, o calor é convertido em trabalho de expansão apenas
