一、奥托循环（Otto Cycle）

1. 循环过程描述

奥托循环由四个过程组成（以理想气体为工质）：

1. ：绝热压缩
2. ：等容加热（燃烧过程，吸热）
3. ：绝热膨胀
4. ：等容冷却（排气，放热）

2、过程物理量变化与公式推导

（1）绝热过程（, ）

绝热条件下，

其中。

设为初始体积，为压缩后体积，压缩比，则

同理，

（2）等容过程（, ）

等容加热：

等容放热：

3、效率推导

热效率定义为

代入上式得到

利用绝热关系：

代入得

若燃烧后温度远大于初温（），可近似为

4、物理量变化计算方法

• 温度：绝热过程由压缩比决定，等容过程突变。
• 压力：可用理想气体状态方程结合温度和体积变化计算。
• 体积：等容过程不变，绝热过程按压缩比变化。
• 做功/吸放热：等容过程吸放热，绝热过程为做功。

二、卡诺循环（Carnot Cycle）

1、循环过程描述

卡诺循环包含：

1. ：等温膨胀（高温热源，温度，吸热）
2. ：绝热膨胀（温度降至）
3. ：等温压缩（低温热源，温度，放热）
4. ：绝热压缩（温度升至）

2、过程物理量变化与公式推导

（1）等温过程（, ）

等温膨胀吸热：

等温压缩放热：

（2）绝热过程（, ）

绝热过程满足

3、效率推导

循环净做功：

热效率定义为

由体积与温度关系可得

所以

则

4、物理量变化计算方法

• 温度：等温过程恒定，绝热过程变化。
• 压力、体积：理想气体状态方程结合过程类型推算。
• 做功/吸放热：等温过程有热量交换，绝热过程无热量交换。

三、两种循环的比较