Sa lahat ng cyclic thermodynamic na proseso, ang Carnot cycle ay may espesyal na teoretikal na kahalagahan at praktikal na aplikasyon. Kadalasan ito ay tinatawag na hindi maunahan, mahusay, perpekto, atbp. At para sa marami, ito ay karaniwang tila isang bagay na misteryoso at hindi maintindihan. Gayunpaman, kung ang lahat ng mga accent ay nailagay nang tama, ang lahat ng pagiging simple, henyo at kagandahan ng imbensyon na ito, na natuklasan ng Pranses na siyentipiko at inhinyero na si Sadi Carnot, ay agad na magbubukas. At magiging malinaw na walang supernatural sa prosesong iminungkahi niya, kundi ang pinakamabisang paggamit lamang ng ilang batas ng kalikasan.
So ano nga ba ang sikat at misteryosong Carnot cycle? Maaari itong tukuyin bilang isang quasi-static na proseso batay sa pagdadala ng thermodynamic system sa thermal contact sa isang pares ng thermostatic tank na may pare-pareho at stable na mga halaga ng temperatura. Kung saanipinapalagay na ang temperatura ng una (heater) ay lumampas sa temperatura ng pangalawa (refrigerator). Ang Carnot cycle ay binubuo sa katotohanan na una ang isang thermodynamic system, sa una ay mayroong isang tiyak na halaga ng thermal, ay nakikipag-ugnayan sa isang heater. Pagkatapos, sa pamamagitan ng walang katapusang mabagal na pagbaba ng presyon, isang quasi-static na pagpapalawak ang dulot nito, na sinamahan ng paghiram ng init mula sa heater at paglaban sa panlabas na presyon.
Pagkatapos nito, ihiwalay ang system, na muling nagdudulot ng quasi-static adiabatic expansion sa loob nito hanggang ang temperatura nito ay umabot sa temperatura ng refrigerator. Sa ganitong uri ng pagpapalawak, ang isang tiyak na gawain ng paglaban sa panlabas na presyon ay ginagawa din ng thermodynamic system. Sa ganitong estado, ang sistema ay dinadala sa pakikipag-ugnay sa refrigerator, at sa pamamagitan ng patuloy na pagtaas ng presyon, ito ay na-compress sa isang tiyak na punto, bilang isang resulta kung saan ito ay ganap na inililipat ang thermal energy na hiniram mula sa heater patungo sa pangalawang reservoir. Ang Carnot cycle ay natatangi dahil hindi ito sinamahan ng anumang pagkawala ng init. Sa teorya, ang gayong pamamaraan ay maaaring tawaging isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw. Ito ay dahil ang thermal efficiency ng Carnot cycle, depende lamang sa mga temperatura ng pares ng tangke, ay palaging magiging pinakamataas na posible. Gayunpaman, wala pang nakakagawa ng makina na ang thermal efficiency ay lalampas sa tatlumpung porsyento ng pinapayagan ng cyclic na proseso ng Sadi Carnot.
At ang prosesong ito ay tinatawag na ideal dahil itohigit na mas mahusay kaysa sa iba pang mga cycle ay magagawang i-convert ang init sa kapaki-pakinabang na trabaho. Sa kabilang banda, dahil sa mga kahirapan sa pag-aayos at pagsasagawa ng mga proseso ng isothermal, ang aplikasyon nito sa mga tunay na makina ay napakahirap. Para sa maximum na kahusayan sa paglipat ng init, ang naturang makina ay dapat na ganap na nakahiwalay sa panlabas na kapaligiran, na sa katotohanan ay halos imposible.
Ang reverse Carnot cycle ay sumasailalim sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang heat pump, na, hindi tulad ng refrigerator, ay dapat magbigay ng mas maraming enerhiya hangga't maaari sa ilang mainit na bagay, tulad ng isang heating system. Ang ilan sa init ay hiniram mula sa kapaligiran, na may mas mababang temperatura, ang natitirang kinakailangang enerhiya ay inilalabas sa panahon ng pagganap ng mekanikal na trabaho, tulad ng isang compressor.
