В обратном цикле Карно окружающая среда выполняет роль холодного резервуара, куда отводится избыточное тепло. Хотя идеальные обратимые условия практически недостижимы, принцип работы обратного цикла Карно широко используется в холодильной технике и тепловых насосах для повышения эффективности.
Важную роль играет промышленный сосуд под давлением на стадии адиабатического расширения, когда рабочее вещество расширяется без обмена теплом с окружающей средой. После этого происходит изотермическое расширение при постоянной температуре. Здесь окружающая среда выступает в роли холодного источника тепла, а рабочее вещество взаимодействует с ней на разных стадиях цикла.
Используя обратный цикл Карно, тепловые насосы могут переносить тепло из холодного резервуара в более горячий, что позволяет эффективно обогревать помещения в зимний период. В то же время, в летний период они могут выполнять обратную функцию, перенося тепло изнутри помещения наружу, обеспечивая охлаждение. Благодаря этому процессу тепловые насосы востребованы в бытовых и промышленных системах климат-контроля.