Carnot Çevrimi Entropi bir hal fonksiyonudur. Bunu açıklamak için dS in yoldan bağımsız olduğunu göstermemiz gerekir. Bu nedenle; ΔS=∫isTdqtersinir  eşitliğinin bir çevrimde değerinin sıfır olması gerekir. Tdqtersinir=0 buradaki kapalı bir integrali gösterir. Bu eşitliğin doğruluğu özel bir çevrim olan Carnot Çevrimi ile gösterilebilir. Bu süreç 4 adımda gerçekleşir. Şekil 1 : Carnot Çevrimi 1. Tsıcak sıcaklığında A dan B ye tersinir izotermal genleşme. Bu adımda entropi değişimi Tsıcakqsıcak dir. Buradaki qsıcak sıcak kaynaktan sisteme akan ısıyı gösterir. Bu adımda qsıcak pozitiftir. 2. B den C ye tersinir adyabatik genişlemeyi gösterir. Sistemden ısı uzaklaşması söz konusu değildir. Bu nedenle bu adımda entropi değişimi sıfırdır. Bu genişleme sırasında sıcaklık Tsıcak dan Tsoğuk 'e kadar sıcaklık azalır. 3. Tsoğuk sıcaklığında C den D ye tersinir izotermal sıkışmaya karşı gelir. Bu adımda dışarı ısı verilir. sistemin entropi değişimi Tsoğukqsoğuk kadardır. Bu adımda qsoğuk negatiftir. 4. D den A ya tersinir adyabatik sıkışmaya karşı gelir. Sisteme ısı girişi olmaz. Bu nedenle bu adımda da entropi değişimi sıfırdır. sıcaklık Tsoğuk dan Tsıcak ye kadar artar. Çevrim sonucunda sistem ilk haline geri döndüğünden çevrimdeki toplam entropi değişimi; dS = Tsıcakdqsıcak+Tsoğukdqsoğuk = 0 olur. Ayrıca toplam entropi değişimi 0 olduğundan; qsıcakqsoğuk=−TsıcakTsoğuk olacaktır. qsıcak=nRTsıcaklnVAVB olacağından, tersinir adyabatik süreçler için sıcaklık ve hacim arasındaki ilişkilerinden VATRCvsıcak=VDTRCvsoğuk⇒VDVA=TRCvsıcakTRCvsoğuk VCTRCvsoğuk=VBTRCvsıcak⇒VCVB=TRCvsıcakTRCvsoğuk veya VATRCvsıcak(VCTRCvsoğuk)=VDTRCvsoğuk(VBTRCvsıcak) yazılabileceğinden, VBVA=VCVD elde edilebilir. Sonuç olarak qsoğuk=nRTsoğuklnVCVD qsoğuk=nRTsoğuklnVBVA eşitliği elde edilebilir ki buradan ; qsıcakqsoğuk=−TsıcakTsoğuk eşitliğinin sıfır olacağı sonucuna ulaşabiliriz. Süreç boyunca toplam İş büyüklüğü WT=W1+W2+W3+W4 WT=−nRTsıcaklnVAVB+W2+−nRTsoğuklnVBVA+W4 W2=−W4olduğundan; WT=−nRTsıcaklnVAVB+nRTsoğuklnVAVB WT=−nR(Tsıcak−Tsoğuk)lnVAVB Bir motorun performansı genellikle, sıcak rezervuardan belirli bir termal enerji tüketimi için yapılan net işe dayalı olarak hesaplanır. Örneğin, içten sıkıştırmalı bir motorda, sıcak rezervuardan gelen ısının karşılığı olan belirli bir yakıt miktarından üretilen mekanik enerji ölçülür. Bu nedenle; Carnot çevriminin verimliliği ε; ε=−WTqsıcak ε=nRTsıcaklnVAVBnR(Tsıcak−Tsoğuk)lnVAVB ε=TsıcakTsıcak−Tsoğuk şeklinde tanımlanır. Örnek Soru