열펌프

프랑스의 과학자 카르노는 가장 이상적인 열기관을 만들기 위한 연구를 하게 되었다. 그는 실제 장치를 만들지는 않지만, 머리속 생각만으로 가능할 것으로 보이는 가장 이상적인 모형을 생각해 냈다. 이것을 카르노기관(Carnot Engine) 이라 하며, 이 기관의 순환 작동 과정을 카르노사이클(Carnot Cycle)이라고 부른다. 카르노사이클은 등온팽창, 단열팽창, 등온압축, 단열압축의 4과정으로 구성된 전과정이 가역적인 사이클이다.
온도 영역과 그보다 높은 온도인 영역사이에 작동되는 카르노 사이클의 T-S선도를 보여주고 있다. 이 사이클은 일련의 요소장치를 통하여 정상상태로 냉매가 순환함으로써 이루어진다. 모든과정은 내부적으로 가역적이며 또한 각 영역에서 냉매사이의 열전달도 온도차이가 없이 일어나기 때문에 외부적 비가역도 일어나지 않는다. 선도에서의 에너지 전달은 화살표 방향으로 하면 양의 기호를 갖는다.