Tepelný obeh, presnejšie tepelný termodynamický obeh^[1] alebo tepelný cyklus je séria termodynamických procesov ktoré menia systém z počiatočného stavu spojito do iných stavov, pričom posledný stav je totožný s počiatočným. Vlastnosti systému závisia iba od jeho termodynamického stavu, pričom počas obehu môžeme do systému privádzať alebo odvádzať teplo, alebo prácu. Táto výmena energie s okolím však vždy rešpektuje prvý termodynamický zákon.

Všeobecný tepelný obeh v T-s diagrame. Biela uzavretá plocha je úmerná práci cyklu, červená plocha je úmerná odvedenému teplu, ich súčet je úmerný privedenému teplu.

Tepelný obeh v stavovom diagrame

Obrazom tepelného cyklu v stavovom diagrame (napríklad p-V, alebo T-S) je vždy uzavretá krivka. Tepelné cykly sa delia na:

1. cykly motorov alebo priame cykly - v ktorých sa premieňa teplo dodávané so zásobníka s vyššou teplotou na prácu pri vzniku zostatkového tepla, ktoré je potrebné odviesť do zásobníka s nižšou teplotou. Pracovný cyklus takéhoto stroja v stavovom diagrame prebieha v smere hodinových ručičiek.
2. cykly chladiacich strojovalebo obrátené cykly - v ktorých sa spotrebováva privedená mechanická práca na prenos tepla zo zásobníka s nižšou teplotou do zásobníka s vyššou teplotou. Pracovný cyklus takéhoto stroja v stavovom diagrame prebieha proti smeru hodinových ručičiek.

Vratné a nevratné obehy

Vratný tepelný obeh je obeh zložený iba z vratných termodynamických procesov. Ak je aspoň jeden proces nevratný, celý obeh je nevratný.^[1] Vratné procesy a obehy nie sú v prírode alebo technických zariadeniach dosiahnuteľné. Sú však užitočné pre teoretické skúmanie, slúžia ako ideálne modely reálnych procesov a obehov.

Teoretické tepelné obehy

Pre modelovú analýzu a výpočet parametrov tepelných obehov sa používajú zjednodušené cykly zložené zo základných termodynamických dejov. Sú to napríklad:

• Carnotov cyklus
• Ottov cyklus
• Dieselov cyklus
• Seiligerov cyklus
• Humphreyov cyklus
• Eriksonov-Braytonov cyklus
• Jouleov-Braytonov cyklus

Realizácia tepelného obehu

Praktickú realizáciu tepelného obehu predstavuje tepelný stroj.

Referencie

1. ↑ ^{a b} ANTAL, Štefan. Termodynamika. Bratislava : Edičné stredisko STU, 1992. 317 s.

Fyzikálny portál Chemický portál