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. $1 \rightarrow 2$：绝热压缩
2. $2 \rightarrow 3$：等容加热（燃烧过程，吸热$Q_\mathrm{in}$）
3. $3 \rightarrow 4$：绝热膨胀
4. $4 \rightarrow 1$：等容冷却（排气，放热$Q_\mathrm{out}$）

2、过程物理量变化与公式推导#

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（$T_3 \gg T_1$），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$pV = nRT$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。

1、循环过程描述#

卡诺循环包含：

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

2、过程物理量变化与公式推导#

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。