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卡諾循環和卡諾定理是熱力學第二定律的出發點，并且對熱機的改進和發展具有原則性的指導意義。卡諾循環分為熱機循環（稱正循環）和制冷機循環（稱逆循環）。卡諾定理可表述為：①在兩個確定的不同溫度的恒溫熱源之間工作時，可逆熱機的熱高；②在上述兩個熱源之間工作的一切可逆熱機具有相同的熱效率。熱機效率η是熱機輸出的凈功（已扣除壓縮消耗的功）與吸入的熱量之比：η=W/Q1=(Q1?Q2)/Q1=1?Q2/Q1，式中Q1為從高溫熱源吸入的熱量；Q2為向低溫熱源放出的熱量，輸出的凈功W=Q1?Q2。