讲方程组应用前，先讲个熟悉的实验。
1590年的一天，伽利略在比萨斜塔上进行的“两个铁球同时着地”的实验，说明了物体下落的速度与它的重量无关，而是随着垂直高度的增加，进行着速度加快的自由落体。学过流体力学的人应该清楚，球在下落过程中，除了受到球自身的重力，其实还受到空气对球的阻力，由于空气的阻力相对于铁球的重力而言，实在太小，铁球的下落完全由重力主导，从而使两个铁球能近似同时着地。然而，如果伽利略手上当时握着的是两个质量不同的泡沫球或纸球，那么，他的实验应该得不到他想要的结果，因为泡沫球的密度比铁球小很多，从而导致空气阻力对球的作用不能再被忽略。由于球下落的阻力（摩擦阻力与压差阻力之和）近似正比于球的外表面积A，而球的重力正比于球的质量（密度ρ×体积V）。由于球的面积A正比于球半径（几何尺寸）r的2次方，而球的体积V（体现于质量上）正比于球半径（几何尺寸）r的3次方。这将会产生一个结果，即随着泡沫球半径r的增加，空气阻力对单位质量泡沫球下落的阻碍作用在降低，从而导致质量大的泡沫球在下降过程中的加速度和速度会大于质量小的泡沫球，进而导致“两个泡沫球不会同时着地”的实验结果。
比较巧的是，在总结的工程热力学方程组内，气体工质的传热与做功也出现了类似泡沫球遇到的现象。
由气体体积功的做功规律可知，气体的体积功δW正比于气体的体积V变化（正比于几何尺寸的3次方）；而由气体的传热规律可知，气体的传热量δQ正比于气体与外界的传热面积A（正比于几何尺寸的2次方）；由热力学第一定律可知，传热δQ与做功δW之差为气体工质的内能变化量dU。当δQ=0时，dU=-δW，工质做功来源于内能，工质进行的过程可描述为绝热过程；当δW=0时，dU=δQ，工质进行的过程可描述为等容换热过程；当dU=0时，δQ=δW，工质做功来源于传热，工质进行的过程可描述为等温过程。
卡诺循环假设循环由两个绝热过程和两个等温过程组成，斯特林循环假设循环由两个等容过程与两个等温过程组成。两个循环能否实现的关键主要在等温过程，即气体与外界交换的功δW能否及时地由与外界的传热量δQ来补充。
然而遗憾的是，由于气体的传热系数k约在20~100W/(㎡.℃)的量级，在换热温差＜20℃的条件下，满足工程需求的气缸三维几何尺寸，在目前的条件下，并不能使气缸的换热δQ满足气体体积功δW对换热的要求，气缸的换热相对于气体所做的功甚至可以忽略，这导致导致气缸内气体进行的过程更趋近于由绝热过程主导，而不是由等温过程主导。
为解决工质的换热问题，国内外大厂主流的方案是在热活塞前配置加热器，在冷活塞前配置冷却器。但是，这并不能解决工质在缸内做功过程中的换热问题，因为热力学方程要求换热与做功同步进行，这种先做功后换热或先换热后做功的方案，无论换热温差小到何值，都改变不了气缸内工质缺少换热的问题，即气缸内气体进行的主要还是近似绝热过程。
一些著名的方程往往有一些前瞻性的预言。牛顿万有的引力定律公式指出，通过已知的地面加速度a(即g)，地球半径R，只需要测量出万有引力常数G，就可计算出地球的质量M（该理论的实验测量工作后来由卡文迪许通过扭秤实验完成，因此卡文迪许也被誉为“称量地球的人”）。麦克斯韦的电磁理论预言，光是一种电磁扰动，该扰动严格遵循电磁定律，并以波的形式在空间传播—即光是一种电磁波（该理论的实验验证工作后来由赫兹的电磁波发生及检测装置完成）。通过工程热力学方程组实际上也有一些预测，其中之一为：通过改变热气机气缸的内部结构，实现较小的换热几何尺寸，设计出兼具传热与做功能力的换热气缸，使气缸在压缩或膨胀做功过程中，与冷源或热源同步换热，气体工质实现近似等温压缩或膨胀是完全可以的。接近卡诺效率的卡诺热机或高效的斯特林热机是能弄出来的。该方案的实验验证工作是值得有人去做的。
最后，上图：
