Siklus termodinamika adalah serangkaian proses termodinamika mentransfer panas dan kerja dalam berbagai keadaan (tekanan, temperatur, dan keadaan lainnya). Hukum pertama termodinamika menyebutkan bahwa sejumlah panas yang masuk setara dengan sejumlah panas yang keluar pada seluruh bagian siklus. Proses alami yang berulang-ulang menjadikan proses berlanjut, membuat siklus ini sebagai konsep penting dalam termodinamika.
Contoh: P-V diagram pada siklus thermodinamika.
Proses termodinamika berlangsung dalam rantai tertutup pada diagram P-V, di mana axis Y menunjukkan tekanan (pressure, P) dan axis X menunjukkan volume (V).
Area di dalam siklus adalah kerja (work, W) yang dirumuskan dengan:
Kerja adalah setara dengan panas yang ditransferkan ke sistem:
Persamaan kedua membuat proses siklik mirip proses isotermal, meski energi dalam berubah selama proses siklik, ketika proses siklik selesai energi sistem adalah sama dengan energi ketika proses dimulai. Jika proses siklik bekerja searah jarum jam, maka ini menunjukkan mesin kalor, dan W akan positif. Jika bergerak berlawanan dengan arah jarum jam, maka menunjukkan pompa kalor, dan W akan negatif.
