Рассмотрим систему, состоящую из нагревателя, имеющего температуру T1, и рабочего тела. Пусть рабочее тело совершает обратимый цикл Карно и полученное тепло Q1 полностью превращает в работу. Тогда изменение энтропии нагревателя будет определяться величиной . Поскольку нагреватель теряет тепло, величина Q1 будет отрицательной, изменение энтропии также будет отрицательным. Это означает, что энтропия системы уменьшилась, что противоречит 2-му началу термодинамики. Поэтому такой процесс невозможен, т. е. превратить все полученное тепло в механическую работу невозможно.