네 과정으로 원래 상태에 돌아온다
열기관 방향으로는 고온에서의 등온 팽창, 단열 팽창, 저온에서의 등온 압축, 단열 압축을 거쳐 처음 상태로 돌아온다. 열을 주고받는 단계와 열 전달 없이 온도를 바꾸는 단계를 분리하는 것이 이 순환의 특징이다.
두 온도로 정해지는 효율
고온 열 저장고의 절대온도를 Th, 저온 열 저장고의 절대온도를 Tc라 하면 효율은 1 − Tc/Th다. 예를 들어 두 온도가 750 K와 300 K라면 이상적인 카르노 효율은 0.60이다. 섭씨온도끼리의 비를 넣으면 같은 계산이 되지 않는다.
실제 장치에 대한 상한
이 효율은 같은 두 열 저장고 사이에서 작동하는 열기관을 비교할 때의 상한이다. 실제 장치의 마찰이나 유한한 온도 차이를 통한 열 전달 같은 비가역성이 있으면 성능이 달라진다. 계산된 상한을 특정 엔진이 실제로 달성하는 효율이라고 읽어서는 안 된다.
효율과 출력은 다른 질문이다
카르노 효율은 투입한 열 중 순 일로 바꾼 비율이다. 단위 시간당 얼마나 많은 일을 내는지를 나타내는 출력과는 다르다. 순환이 가역적으로 이루어진다는 이상화와 실제 장치의 작동 속도를 구별해야 한다.