Máquinas térmicas desempenham um papel crucial em inúmeras aplicações que envolvem a conversão de calor em trabalho mecânico. Os motores a combustão interna, como os usados em veículos, utilizam máquinas térmicas para transformar a energia liberada pela queima de combustíveis em movimento. As usinas de energia, sejam termelétricas, nucleares ou de energia renovável, empregam máquinas térmicas para gerar eletricidade a partir da conversão de calor proveniente de diferentes fontes.
Todos os processos de transformação de energia têm limitações físicas, dadas pela