Termodynamisk kredsproces

En termodynamisk kredsproces er en serie af termodynamiske processer, som sender et termodynamisk system tilbage til dets starttilstand. Termodynamikkens 1. lov dikterer, at netto varmetilførslen er lig med netto mekanisk arbejde ud fra enhver termodynamisk kredsproces. Selve den gentagne natur af procesvejen muliggør en kontinuert drift, hvilket gør kredsprocessen til et vigtigt begreb indenfor termodynamikken. Termodynamiske maskiners kredsprocessers funktion modelleres ofte med quasistatiske processer.

En termodynamisk kredsproces er en lukket kurve i pV-diagram. Et pV-diagrams x-akse er rumfang (V) og y-aksen tryk (P). Kurvens indesluttede areal er kredsprocessens udførte mekaniske arbejde regnet med fortegn:

${\displaystyle {\text{(1)}}\qquad W=\oint P\ dV}$

Dette arbejde (W) er lig med balancen af varme (Q) tilført ind i det termodynamiske system:

${\displaystyle {\text{(2)}}\qquad W=Q=Q_{in}-Q_{out}}$

Ligning (2) modellerer en kredsproces, som om det var en isoterm proces; selvom den indre energis tilstand ændrer sig gennem kredsprocessen, er systemets energi den samme til slut i kredsprocessen, som når systemets kredsproces begyndte.

Hvis kredsprocessen bevæger sig med uret rundt (V som x-akse) i den lukkede løkke, repræsenterer kredsprocessen en varmekraftmaskine – og W vil være positiv. Hvis kredsprocessen bevæger sig mod uret repræsenterer den en varmepumpe – og W vil være negativ.