موتور گرمایی کارنو

بازدهٔ ماشین گرمایی از این فرمول به دست می‌آید

${\displaystyle \eta ={\frac {-dW}{-dQ_{h}}}}$

در ماشین گرمایی کارنو می‌توان نوشت

${\displaystyle \eta ={\frac {-dW}{-dQ_{h}}}={\frac {-dQ_{h}-dQ_{c}}{-dQ_{h}}}=1-{\frac {dQ_{c}}{-dQ_{h}}}}$

فرمول زیر هم برای بازده ماشین کارنو مورد استفاده قرار می‌گیرد:

${\displaystyle \eta _{\text{max}}=1-{\frac {T_{c}dS_{c}}{-T_{h}dS_{h}}}=1-{\frac {T_{c}}{T_{h}}}}$

هرچه اختلاف دمای منبع سرد و گرم بیشتر باشد بازده ماشین بیشتر است.

یک ماشین گرمایی بازده‌ای بیشتر از ماشین کارنو ندارد.یعنی ساخت ماشینی که در دمای ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه کلوین بازدهٔ ۷۰ درصدی داشته باشد غیرممکن است. ماشین گرمایی‌ای که بین دمای ۳۰۰ و ۶۰۰ کلوین کار کند حداکثر بازدهٔ ۵۰ درصدی دارد.

برای اینکه ماشین کارنویی بازده صدرصد داشته باشد باید T_c صفر باشد .چون طبیعت برای ما منبعی با دمای صفر مطلق فراهم نمی‌آورد ،رسیدن به یک ماشین حرارتی با بازده صدرصد عملا غیر ممکن است.