熱力學循環

熱力學循環  是一系列傳遞熱量並做功的熱力學過程組成的集合 ， 通過壓強 、 溫度等狀態變量的變化 ， 最終使熱力學系統回到初始狀態 。 狀態量只依賴於熱力學狀態 ， 沿熱力學循環路徑對此類物理量的路徑積分結果爲零 ； 而像熱量和功這樣的過程量與循環過程有關 ， 路徑積分不爲零 。 熱力學第一定律指出在一個循環中輸入的淨熱量總等於輸出的淨功 。 過程可重複的特性使得系統能夠被連續操作 ， 從而熱力學循環是熱力學中一個很重要的概念 。 在實際應用中 ， 熱力學循環經常被看作是一個準靜態過程並被當作實際熱機和熱泵的工作模型 。 在P － V圖上熱力學循環可表示爲一個閉合曲線 ， P － V圖的Y軸表示壓強 ， X軸表示體積 ， 則閉合曲線所包圍的面積等於過程所做的功 ： . 這個功在數值上等於傳入系統的熱量 ： . 方程 （ 2 ） 的表達式顯示熱力學循環類似於一個等溫過程 ， 不過在循環過程中系統的內能是變化的 ， 只是當每一次循環結束時系統內能會回到初始值 。 如果循環過程在P － V圖上是沿順時針方向進行的 ， 這個循環代表着一個熱機 ， 此時的輸出功是正值 ； 如果是沿逆時針方向進行的 ， 則它代表這一個熱泵 ， 此時的輸出功是負值 。