在热力学领域中，卡诺循环是一种理想化的热机工作循环，由法国科学家尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出。它基于一个假设的理想热机，能够在两个热源之间运行，并且不考虑任何不可逆损失。卡诺循环是理解热效率和热力学第二定律的重要工具。

卡诺循环由四个主要过程组成，分别是两个等温过程和两个绝热过程。具体步骤如下：

1. 等温膨胀（Isothermal Expansion）

热机从高温热源吸收热量，同时保持其温度恒定。在这个过程中，气体膨胀并对外做功，而其内部能量保持不变。

2. 绝热膨胀（Adiabatic Expansion）

接下来，气体继续膨胀，但与外界没有热量交换。随着气体体积增大，温度逐渐降低至低温热源的水平。

3. 等温压缩（Isothermal Compression）

气体被压缩并与低温热源接触，温度保持不变。在此过程中，气体将部分热量释放给低温热源。

4. 绝热压缩（Adiabatic Compression）

最后，气体被进一步压缩，与外界无热量交换。随着体积减小，温度回升至初始状态。

通过这四个步骤，卡诺循环完成了整个工作循环。值得注意的是，卡诺循环的最大效率仅取决于两个热源的温度差，而不依赖于具体的工作物质。这一结论揭示了热效率的理论上限，并为实际工程应用提供了重要的指导意义。

总结来说，卡诺循环不仅是一个理论模型，更是理解和优化热机性能的关键。通过对这一循环的研究，工程师们能够设计出更加高效的能源转换设备，从而推动工业和技术的发展。