Изотермическое расширение: $T=T_2=\mathrm{const}$.

Пусть газ находится в цилиндре под поршнем при температуре $Т_2$, и цилиндр помещаем на нагреватель с температурой $Т_2$. Газ изотермически расширяется от объёма $V_1$ до объёма $V_2$ (рис. 15). Первый закон термодинамики для данного процесса принимает вид: $Q_2=A_1^'$, тем самым находим работу в этом процессе. Так же при изотермическом процессе работа может быть найдена как площадь под графиком процесса, и равна (формулу приводим без вывода):

$A_1^'=\nu RT_2\ln\dfrac{V_2}{V_1}$.

Адиабатное расширение: $Q = 0$.

Удалим цилиндр с поршнем с нагревателя. Тем самым теплоизолируем его. Предоставим возможность газу расшириться адиабатно на столько, что его температура понизится от начальной $Т_2$ до конечной $Т_1$ (рис. 16). Первый закон термодинамики для данного процесса принимает вид:

$\;\Delta U_{23}=-A_2^'$,

тем самым находим работу в этом процессе. При адиабатном процессе работа может быть найдена как:

$A_2^'=-\dfrac i2\nu R(T_K-T_H)=-\dfrac i2\nu R(T_1-T_2)$.

Изотермическое сжатие: $T=T_1=\mathrm{const}$.

Поместим цилиндр с поршнем на холодильник с температурой $Т_1$. Далее сжимаем газ от объёма $V_3$ до объёма $V_4$ при постоянной температуре (рис. 17). При этом часть внутренней энергии будет передаваться от рабочего тела (газа) к холодильнику (теряется газом).

Первый закон термодинамики для данного процесса принимает вид:

$-Q_1=A_3^'$,

тем самым находим работу в этом процессе. Также известно, что при изотермическом процессе работа может быть найдена как площадь под графиком процесса, и равна:

$A_3^'=\nu RT_1\ln\dfrac{V_4}{V_3}$.

Адиабатное сжатие: $Q = 0$.

Удалим цилиндр с поршнем с холодильника. Тем самым теплоизолируем его. Сожмём газ адиабатно на столько, что его температура повысится от начальной $Т_1$ до конечной $Т_2$ (рис. 18). Первый закон термодинамики для данного процесса принимает вид:

$\;\Delta U_{41}=-A_4^'$,

тем самым находим работу в этом процессе. При адиабатном процессе работа может быть найдена как:

$A_4^'=-\dfrac i2\nu R(T_K-T_H)=-\dfrac i2\nu R(T_2-T_1)$.

Далее цикл за циклом идёт повторение процессов.