大学物理学（上册）：热机效率

准静态的循环过程可以在p-V 图上表示出来.根据循环过程进行的方向可将循环分为两类.在p-V 图上沿顺时针方向进行的循环过程称为正循环，在p-V 图上沿逆时针方向进行的循环过程称为逆循环.

考虑以气体为工作物质的循环过程，如图8.4（a）所示.设有一定量的气体，先由起始状态A（pA、VA、TA）在较高温度的条件下，沿过程AaB 吸收热量而膨胀到状态B（pB、VB、TB），如图8.4（b）所示.在此过程中，气体对外所做的功A1 等于A、B 两点间过程曲线AaB 下的面积.然后再将气体由状态B 在较低温度的条件下，沿过程BbA 放出热量并压缩到起始状态A，如图8.4（c）所示.在压缩过程中，外界对气体所做的功A2 等于A、B 两点间过程曲线BbA 下的面积.按照图中所选定的过程AaBbA，A2 的值小于A1 的值.所以气体经历一个循环以后，既从高温热源吸热又向低温热源放热并做功，而对外所做的净功A 是A2 与A1 之差，即

图8.4　循环过程及做功示意图

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显然，在p-V 图上，气体对外所做的净功A 等于AaB 和BbA两个过程组成的循环所包围的面积，如图8.4（d）所示.应当指出，在任何一个循环过程中，系统所做的净功都等于p-V 图上所示循环包围的面积.因为内能是系统状态的单值函数，所以系统经历一个循环过程之后，它的内能没有改变.这是循环过程的重要特征.

把热转化为功的机械称为热机.一个热机经过一个正循环后，内能不变化，它从高温热源吸收的热量Q1，一部分用于对外做功A，另一部分向低温热源放出，Q2 为向低温热源放出的热量的值.在热机经历一个正循环后，吸收的热量Q1 不能全部转变为功，转变为功的只是Q1-Q2.热机效率的定义为一个循环中系统对外界所做的功与系统吸收热量的比值.即

热机的循环过程不同，热机效率亦可能不同.