Бардык циклдик термодинамикалык процесстердин арасында Карно циклинин өзгөчө теориялык мааниси жана практикалык колдонулушу бар. Көбүнчө аны теңдешсиз, улуу, идеалдуу ж.б. деп аташат. Көптөр үчүн бул табышмактуу жана түшүнүксүз нерседей сезилет. Бирок, бардык акценттер туура коюлса, француз окумуштуусу жана инженери Сади Карно ачкан бул ойлоп табуунун бардык жөнөкөйлүгү, генийи жана сулуулугу заматта ачылат. Жана ал сунуш кылган процессте табияттан тыш эч нерсе жок экени, табияттын кээ бир мыйзамдарын эң эффективдүү пайдалануу болгону айкын болот.
Андыктан атактуу жана сырдуу Карно цикли эмне? Бул термодинамикалык системаны туруктуу жана туруктуу температуралык мааниге ээ болгон жуп термостатикалык резервуарлар менен жылуулук байланышына алып келүүгө негизделген квазистатикалык процесс катары аныктаса болот. Кайдабиринчинин (жылыткычтын) температурасы экинчиден (муздаткычтын) температурасынан ашат деп болжолдонууда. Карно цикли алгач белгилүү бир жылуулук маанисине ээ болгон термодинамикалык системанын жылыткыч менен байланышта болушунан турат. Андан кийин басымдын чексиз жай төмөндөшү менен анда жылыткычтан жылуулуктун алынышы жана тышкы басымга туруктуулук менен коштолгон квазистатикалык кеңейүү пайда болот.
Андан кийин система изоляцияланат, бул анын температурасы муздаткычтын температурасына жеткенге чейин кайрадан квазистатикалык адиабаттык кеңейүүнү пайда кылат. Кеңейүүнүн бул түрү менен термодинамикалык система да тышкы басымга каршылык көрсөтүүнүн белгилүү бир ишин аткарат. Бул абалда система муздаткыч менен байланышта болот жана басымды тынымсыз жогорулатуу менен белгилүү бир чекитке чейин кысылып, натыйжада жылыткычтан алынган жылуулук энергиясын экинчи резервуарга толук өткөрүп берет. Карно цикли эч кандай жылуулук жоготуу менен коштолбогону менен өзгөчө. Теориялык жактан мындай схеманы түбөлүк кыймылдаткыч деп атоого болот. Себеби, Карно циклинин жылуулук эффективдүүлүгү, бак түгөйүнүн температураларына гана жараша, ар дайым эң жогорку болот. Бирок, жылуулук эффективдүүлүгү Сади Карнонун циклдик процесси уруксат бергенден отуз пайыздан ашкан машинаны азырынча эч ким жасай алган жок.
Жана бул процесс идеалдуу деп аталат, анткени албашка циклдерге караганда алда канча жакшы жылуулукту пайдалуу ишке айландыра алат. Экинчи жагынан, изотермикалык процесстерди уюштуруудагы жана жүргүзүүдөгү кыйынчылыктардан улам аны реалдуу кыймылдаткычтарда колдонуу өтө кыйын. Жылуулук берүүнүн максималдуу натыйжалуулугу үчүн мындай машина тышкы чөйрөдөн толугу менен обочолонушу керек, бул иш жүзүндө дээрлик мүмкүн эмес.
Тескери Карно цикли жылуулук насосунун иштөө принцибинин негизин түзөт, ал муздаткычтан айырмаланып кандайдыр бир ысык объектке, мисалы, жылытуу системасына мүмкүн болушунча көбүрөөк энергия бериши керек. Жылуулуктун бир бөлүгү температурасы төмөн чөйрөдөн алынат, калган энергия компрессор сыяктуу механикалык иштерди аткарууда бөлүнүп чыгат.
