В тепловых двигателях преобразование тепловой энергии в механическую работу происходит по круговым процессам или циклам. «Цикл» представляет собой два или более процессов, при осуществлении которых рабочее тело возвращается в первоначальное состояние. Работа теплового двигателя является результатом неоднократного повторения циклов. Циклы бывают идеальные, теоретические и рабочие.
В идеальном цикле в качестве рабочего тела рассматривают «идеальный газ». Условно принимают, что теплообмен между газами и окружающей средой отсутствует и потерь энергии нет. Такой цикл позволяет исследовать основные закономерности процессов и судить о его экономичности с учетом принятых допущений.
Теоретический цикл – это расчетный цикл, в котором за рабочее тело принят реальный газ. Теоретический цикл строится расчетным путем и близок к рабочему. Он используется при проектировании и определении основных размеров и расчетных характеристик двигателя.
Рабочим циклом называется действительный цикл, осуществляемый в тепловом двигателе. Цикл теплового двигателя состоит из следующих основных термодинамических процессов.
Изохорический процесс (V = const) протекает при постоянном объеме: сообщаемое газу тепло целиком идет на изменение его внутренней энергии.
Изобарический процесс (p = const) протекает при постоянном давлении: подводимое в процессе тепло идет на увеличение внутренней энергии и на совершение механической работы.
Изотермический процесс (pV = const) протекает при постоянной температуре: сообщенное газу в процессе 1-4 тепло полностью идет на совершение механической работы.
Адиабатический процесс (pVk = const) протекает без теплообмена, т.е. тепло газу не сообщается и от газа не отводится.
Политропический процесс – это обобщенный термодинамический процесс, частными случаями которого являются все рассмотренные выше процессы.
