On appelle cycle monotherme un cycle au cours duquel un système fluide est en contact avec une seule source de chaleur.
Enoncé de Kelvin du second principe: un système qui subit une transformation cyclique monotherme reçoit nécessairement du travail (
) et fournit nécessairement de la chaleur (
).
Conséquence: impossibilité du mouvement perpétuel de seconde espèce (celui qui ferait qu'un bateau pourrait puiser de l'énergie à la mer et fournir du travail en retour, laissant derrière lui un sillage de glace).