Hipotetis siklus termodinamika berasal dari Sadi Carnot dan digunakan sebagai standar perbandingan untuk siklus sebenarnya. The Carnot siklus menunjukkan bahwa, bahkan di bawah kondisi ideal, mesin kalor tidak dapat mengkonversi semua energi panas yang diberikan untuk itu ke dalam energi mekanis, beberapa energi panas harus ditolak. Di Carnot siklus, mesin menerima energi panas dari sumber suhu tinggi, atau panas adalah tubuh, mengubah bagian dari energi diterima menjadi kerja mekanis (atau listrik), dan menolak sisanya suhu rendah wastafel, atau dingin tubuh. Yang lebih besar suhu perbedaan antara sumber dan wastafel, lebih besar efisiensi mesin kalor.