Теплово́й дви́гатель — тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию. Использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа) , который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и холодильником.
С самого зарождения авиации самолет приводили в движение тепловые двигатели. Двигателем летательного аппарата, созданного в 1882 г. русским офицером А. Ф. Можайским, была паровая машина. Через 20 лет в воздух поднялся самолет братьев Райт. На их самолете работал бензиновый двигатель. Недостатком использования ДВС является то, что они не пригодны для использования для больших скоростей и высот. Поэтому стали использовать новые двигатели — реактивные.
Был предложен вариант вечного двигателя, казалось бы нарушающего 2 закон термодинамики. Если не использовать холодильник и нагреватель, а просто встроить в поршень демона Максвелла, который будет пропускать в одну сторону горячие молекулы, а в другую холодные, то поршень придёт в движение. Если дать команду демону пропускать молекулы в другом направлении, поршень спустя какое-то время двинется в обратном направлении
Молекулы в жидкостях и газах совершают беспорядочное и непрерывное движение. В результате этого число ударов молекул о "броуновскую" частицу и направление ударов все время меняется. В результате этого наблюдаемая частица также совершает хаотическое движение. Наглядно это можно промоделировать так: Пусть человек( как броуновская частица) находится в гуще толпы, где люди движутся абсолютно хаотически. В каждый момент времени количество толчков со стороны толпы будет меняться, а значит будет меняться направление силы и ее величины, действующей на человека. Человек будет совершать абсолютно беспорядочные перемещения в различных направлениях.
