1．循环过程

物质系统经过一系列的变化过程又回到初始状态，这样的周而复始的过程称为循环过程，或简称遁环。循环所包括的每个过程叫做分过程。参与整个变化过程的物质系统叫做工作物，在图上，工作物的循环过程用一个闭合的曲线来表示。由于工作物的内能是状态的单值函数，所以经历一个循环，回到初始状态时，内能没有改变。这是循环过程的重要特征。

2．卡诺循环

图 6-7	卡诺循环是在两个温度恒定的热源（一个高温热源，一个低温热源）之间工作的循环过程。在整个循环中，工作物只和高温热源或低温热源交换能量，没有散热漏气等因素存在。因此，循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的。如图为理想气体卡诺循环的图，曲线ab和cd表示温度为和的两条等温线，曲线bc和da是两条绝热线。     热机　讨论以状态a为始点，沿闭合曲线abcda所作的循环过程。在完成一个循环后，气体的内能回到原值不变，但气体与外界通过传递热量和做功而有能量的交换。在abc的膨胀过程中，气体对外所作的功是曲线abc下面的面积，在cda的压缩过程中，
外界对气体所作的功是曲线cda下面的面积。因为，所以气体对外所作净功就是闭合曲线abcda所围的面积。 图 6-8     根据热力学第一定律可知，在每一循环中高温热源传给气体的热量是，其中一部分热量由气体传给低温热源，同时气体对外所作净功为，所以这个循环是热机循环，工作示意图如图所示。利用这种循环可以把热不断地转化为功。热机把热转化为功的效率由下式定义：                  对于卡诺循环，效率可表示为                  结论

制冷机　理想气体以状态a为始点，沿着与热机循环相反的方向按闭合曲线adcba所作的循环过程（如图）。显然，气体将从低温热源吸取热量，又接受外界对气体所作的功，向高温热源传递热量。
    由于循环从低温热源吸热，可导致低温热源的温度降得更低，这就是制冷机可以制冷的原理。要完成

图 6-9

这个循环，必须以外界对气体做功为代价。制冷机的功效常用从低温热源中所吸取的热量和所消耗的外功的比值来衡量，这一比值被叫做制冷系数，即                  对卡诺制冷机来说，                  上式告诉我们，要从温度很低的低温热源中吸取热量，所消耗的外功是很多的。