卡诺定理是卡诺于1824年在卡诺循环基础上提出的一条定理，其表述为在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的一切可逆热机其效率都相等，而与工作物质无关；在相同高温热源与相同低温热源间工作的一切不可逆热机，其效率都不可能大于可逆热机的效率。
一、意义
卡诺定理虽然讨论的是可逆机与不可逆机的热机效率问题，但它具有非常重大的意义。它在公式中引入了一个不等号。前已述及所有的不可逆过程是互相关联的。由一个过程的不可逆性可以推断到另一个过程的不可逆性，因而对所有的不可逆过程就可以找到一个共同的判别准则。
二、卡诺循环构成
热力学第二定律指出，热机的热效率不可能达到100%。那么，在一定条件下，热机的热效率最大能达到多少?它又与哪些因素有关?法国工程师卡诺(S.Carnot)在深入考察了蒸汽机工作的基础上，于1824年提出了一种理想的热机工作循环-卡诺循环。
四个过程的顺序如下:
定温膨胀过程a-b:工质在定温T1下，从高温热源吸热Q1并作膨胀功Wo。
定熵膨胀过程b-c:工质在可逆绝热条件下膨胀，温度由T1降到T2。
定温压缩过程c-d:工质在定温T2下被压缩，过程中将热量Q2传给低温热源。
定熵压缩过程d-a;工质在可逆绝热条件下被压缩，温度由T2升高至T1，过程终了时，工质的状态回复到循环开始的状态a。
