Обґрунтовано гіпотезу, що пояснює вихровий ефект і торнадо як два прояви одного і того ж термодинамічного циклу. Показано, що в рівноважному вихорі, який формується після закінчення всіх перехідних процесів, енергія газу рівномірно розподіляється між трьома її складовими (ступенями свободи): кінетичної, потенціальної і внутрішньої енергіями. Виведено співвідношення для розподілів температур, тисків і швидкостей газу в рівноважному вихорі. Показано, що якщо почати підводити тепло до периферії рівноважного вихору, а в центральній частині вихору відводити тепло, то такий вихор вийде зі стану рівноваги і буде працювати як теплова машина. Надходження холодного повітря з грозової хмари в центр торнадо, що формується, рівноцінно охолодженню центральній частині газового вихору. Тепле повітря на периферії торнадо створює різницю температур, необхідну для роботи теплової машини, що розкручує потік повітря в торнадо або смерчі. Якщо, навпаки, підводити тепло до центральної частини рівноважного вихору і відводити його від периферії, то такий вихор буде працювати як холодильна машина, перетворюючи механічну енергію обертового газу в два теплових потоку. У статті проведено зіставлення експериментальних даних, отриманих на вихрових трубах, з результатами, передбаченими висунутою гіпотезою. Отримано практично точний збіг максимального перепаду температур в рівноважному вихорі і максимального перепаду температур, що досягається у вихровій трубі.