Так как за цикл внутренняя энергия рабочего тела не изменяется, то полезная работа цикла совершается за счет расхода тепловой энергии аккумулятора с высокой температурой. Следует отметить, что не вся подводимая к газу теплота преобразуется в работу. Согласно уравнению , часть теплоты в количестве Q2 неизбежно отводится от рабочего тела в холодильник. Эта теплота в данном цикле не используется и является потерянной.

Как отмечалось выше, степень использования подводимой теплоты для получения работы оценивается термическим КПД цикла;

согласно выражению .

Анализируя формулу , можно сделать следующие выводы.

1. Термический КПД цикла всегда меньше единицы, что указывает на невозможность полного перехода теплоты от аккумулятора с высокой температурой в работу и на неизбежность отдачи неиспользованной части этой теплоты аккумулятору с более низкой температурой. Равенство могло бы быть при, но то и другое условие практически неосуществимо.

В реальных условиях аккумулятор с высокой температурой образуется за счет химической энергии сжигаемого топлива, а аккумулятором с более низкой температурой является окружающая среда. В поршневых ДВС при сжигании топлива рабочее тело нагревается до 2000-3000 К.

2. Термический КПД обратимого цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и определяется только температурными уровнями аккумуляторов тепловой энергии, возрастая с повышением температуры и с уменьшением температуры Т2. Следовательно, увеличение температурного перепада повышает экономичность циклов.

3. При равенстве температур тепловых аккумуляторов термический КПД цикла Карно равен нулю. Это указывает на невозможность превращения теплоты в работу при отсутствии температурного перепада между двумя тепловыми аккумуляторами.

Термический КПД обратимого цикла Карно по сравнению с КПД других обратимых и тем более необратимых циклов, осуществляемых в тех же пределах температур Т2, является наибольшим. Для любого цикла, отличного от обратимого цикла Карно.

Несмотря на это важное свойство, цикл Карно практически в тепловых двигателях не реализуется по следующим причинам:

невозможность практического осуществления изотермических процессов, входящих в цикл;

малая работа, приходящаяся на единицу количества рабочего тела, что является следствием незначительного различия в крутизне изотерм и адиабат цикла (в этом случае площадь замкнутого контура цикла небольшая). Работа газа за цикл вследствие ее малости оказывается недостаточной даже для покрытия потерь на трение.

Неприменимость цикла Карно для практических целей не уменьшает его теоретического значения как некоторого эталона, определяющего при данных температурных условиях максимально возможную степень полезного использования теплоты. Сравнение термических КПД цикла Карно и любого другого исследуемого цикла дает возможность судить о степени совершенства последнего. Наконец цикл Карно имеет большое значение для вывода основных положений второго закона термодинамики.