Kružni procesi

Kružni procesi su oni kojima su početna i krajnja točka jednake. Razlikujemo reverzibilne i ireverzibilne procese. Kod reverzibilnih procesa termodinamički sustav može proći kroz cijeli ciklus u oba smjera, a kod ireverzibilnih nije moguć povratni smjer.

U svakom kružnom procesu promjena unutarnje energije \(\Delta U\) je 0, što znači da će toplina biti jednaka obavljenom radu ako gledamo početnu i konačnu točku.

Carnotov proces

Najpoznatiji oblik kružnog procesa je Carnotov proces.

Carnotov proces se sastoji od dvije izoterme i dvije adijabate (ekspanzija i kompresija).

Toplina u Carnotovom procesu

Pri adijabatskim promjenama nema izmjene topline između sustava i okoline (\(Q = 0\)). Od točke A do točke B plin se izotermno širi što znači da sustavu dovodimo toplinu (\(Q_1 > 0\)) pri stalnoj temperaturi \(T_1\). Od točke C do D sustav (plin) pri stalnoj temperaturi \(T_2\) smanjuje svoj volumen što znači da otpušta toplinu u okolinu (\(Q_2 < 0\)).

Dieselov proces

Dieselov proces se satoji od dvije adijabatske, te jedne izobarne i jedne izohorne promjene.

Sustav prima toplinu od okoline (\(Q > 0\)) pri izobarnoj ekspanziji (od B do C). Pri izohornoj promjeni (od D do A) sustav otpušta toplinu u okolinu (\(Q <0 \)). Pri adijabatskoj ekspanziji, od B do C, sustav obavlja rad kojim povećava svoj volumen (\(W > 0\)). Analogno tome, pri adijabatskoj kompresiji, od A do B, rad se vrši nad sustavom (\(W <0\)).

Ottov proces

Ottov proces sastoji se od dvije adijabatske i dvije izohorne promjene.

Kao i kod Dieselovog procesa plin vrši rad (\(W > 0\)) pri ekspanziji od C do D i nad plinom se vrši rad (\(W < 0 \)) pri kompresiji od A do B. Sustav prima toplinu (\(Q > 0\)) od okoline za izohorno povećanje tlaka i temperature (od B do C), a otpušta ju u okolinu (\(Q < 0\)) od D do A.