El tercer paso, consistirá en comprimir isotérmicamente el gas a la temperatura T₂ ( T₂<T₁), pasando del volumen V₃ al V₄ ( V₄<V₃). En esta compresión isotérmica debemos realizar trabajo W₃ sobre el sistema y, para que no aumente la temperatura, nuestro gas (sistema), debe ceder energía en forma de calor Q₃ , al exterior (o foco frio). El trabajo realizado por el gas en este paso será negativo y valdrá:

ya que