Айналма немесе циклдылык процесстері

Термодинамиканың екінші заңына Клаузиус «Дене өздігінен жылуын екінші денеге бере алмайды деген», кейіннен неміс ғалымы Клаузиус «Периодты машина жұмыс істеу үшін оған екі түрлі температура қажет және оның бреуі ыстық екіншісі суық болу керек сол кезде ол әрдайым жұмыс істейді деген».
Мысалы: насос арқылы су сорып аламызда оны қазандыққа жібереміз, қазандықта су ысып буға айналады. Қазандықтан шыққан бу, бу ысытуға барады онда ол белгілі бір температураға дейін ысытамыз. Бу ысытудан шыққан бу - бу двигателіне барады, онда термодинамианың бірінші заңы орындалып жарты бу механылық энергияға айналады, ал қалғаны суытқышқа барып, қайтадан суға айналып насосқа қайта барады. Осылай бірнеше процестің бірінен соң бірі қайталануын цикл деп атаймыз. Суретте көрсетілген көк сызық - судың белгісі, ал қызыл - будың белгісі және жүретін жолдары.
Алдында белгілі болғандай, құнсыз сыртқы күй кезіндегі, тік және кері бағыттағы қайтымсыз процесстер өтеді. Процесстердің бағыттылығы және олардың өтуінің жалпы түрін, жылудинамикасының екінші заңымен анықтайды.
Техникалық жылудинамикасында екінші заңды қолданады да, жылулық процесс жағдайы кезіндегі, жылулықтың механикалық жұмысқа айналуын анықтайды. Сонымен, жылудинамикасының бірінші заңынан шығатын жылулық пен жұмыс аралық, санды қатынастары сақталуы тиіс. Жылулық қозғалтқышында, толассыз жұмыс атқарылуы үшін, айналмалы процесс қажет. Жұмыстың дене А – В – С – Д – А (4.1 сурет) тұйықталған қисық сызық бойынша, бірнеше есе өзінің жағдайын өзгертеді және бастапқы жағдайына А қайтадан қайтып келеді. Сонымен, жұмыстық дененің бастапқы және соңғы жағдайы бір біріне ұқсас. А - В - С учаскесіндегі қаралып отырған айналмалы процессінде, жұмыстық дене кеңейеді (тік жүріс) және ол кезде, АВСС1А1 ауданында оң кеңею жұмысы атқарады.
Бұл жұмыстың атқарылуы, q1 меншікті жылулықты жеткізуде және жылудинамикасының бірінші заңына сәйкес, өтетін UC - UA меншікті ішкі энергияның өзгеруіне, сәйкес қатынасы:
q1=UC+UA+ℓкең (2.1)
Басқа учаскесінде, жұмыстық дене бастапқы жағыдайына А қайта келеді (кері жүріс) (4.1 сурет) бұл жағдайда ол С-Д-А сызығы бойымен сығылады да, сығылу жұмысының шығыны (ℓсығ), көрсетілген СДАА1С1 ауданы. Ұқсастық бойынша, тік жүріске мына қатынаспен шығады:
q2'=(UC – UA) + ℓсығ
Сығылу жұмысы (ℓсығ) мем кеңею (ℓкең) жұмыстарының айырмасы, бір циклдағы қозғалтқыштың пайдалы жұмысын (ℓ) көрсетеді:
ℓ=ℓкең - ℓсығ (2.3)
Бұл процесс, кайтымды ма немесе қайтымсыз процесс пе, оған бағынышсыз. Қайтымды процесс кезінде, бұл меншікті жұмыс санды түрінде, тұйық қисық сызықты А-В-С-Д-А ауданға тең.