Tepelné cykly

Tepelný cyklus je proces, při kterém plyn vykoná několik dějů, které plyn vrátí do výchozího stavu. Proč se něco takového vůbec dělá? Protože tímto způsobem můžeme z tepla získávat práci, popř. pomocí práce přemisťovat teplo.

Přímé a nepřímé cykly

Cykly dělíme na dva typy - přímé a nepřímé. Přímé cykly teplo přeměňují teplo na práci a v p-v diagramu je poznáme podle toho, že chod cyklu je po směru hodinových ručiček. To jsou typicky cykly motorů a turbín.

Nepřímé cykly, např. chladící zařízení nebo tepelná čerpadla, za pomoci dodané práce přemísťují teplo z nižšího teplotního potenciálu do vyššího. Dělají tedy to, co by v přírodě samo nikdy nenastalo. V p-v diagramu je jejich chod proti směru hodinových ručiček.

Účinnost tepelných cyklů 

Co nás bude vždy zajímat je efektivita takového procesu, tedy termická účinnost. Ta je definována jako podíl získané práce vůči dodanému teplu. Číselně je vždy mezi 0 a 1.

Jiný pohled na účinnost se nám nabízí u nepřímých cyklů. Zde práce není ziskem, naopak ji do cyklu dodáváme. Pro chladící zařízení stanovujeme chladící faktor (COPc), což je podíl odebraného tepla z chladného zásobníku a dodané práce. U tepelných čerpadel určujeme topný faktor (COPh) a ten se rovná podílu tepla dodaného do teplého zásobníku ku dodané práci. 

Protože faktory jsou definovány jinak než účinnost, tak jejich hodnoty jsou většinou větší než 1.