Обоснована гипотеза, объясняющая вихревой эффект и торнадо как два проявления одного и того же термодинамического цикла. Показано, что в равновесном вихре, который формируется после окончания всех переходных процессов, энергия газа равномерно распределяется между тремя ее составляющими (степенями свободы): кинетической, потенциальной и внутренней энергиями. Выведены соотношения для распределений температур, давлений и скоростей газа в равновесном вихре. Показано, что если начать подводить тепло к периферии равновесного вихря, а в центральной части вихря отводить тепло, то такой вихрь выйдет из состояния равновесия и будет работать как тепловая машина. Поступление холодного воздуха из грозового облака в центр формирующегося торнадо равноценно охлаждению центральной части газового вихря. Теплый воздух на периферии торнадо создает разность температур, необходимую для работы тепловой машины, раскручивающей поток воздуха в торнадо или смерче. Если, наоборот, подводить тепло к центральной части равновесного вихря и отводить его от периферии, то такой вихрь будет работать как холодильная машина, преобразуя механическую энергию вращающегося газа в два тепловых потока. В статье проведено сопоставление экспериментальных данных, полученных на вихревых трубах, с результатами, предсказанными выдвинутой гипотезой. Получено практически точное совпадение максимального перепада температур в равновесном вихре и максимального перепада температур, достигаемого в вихревой трубе.