Циклическим процессом называется процесс в результате, которого система возвращается в исходное состояние.
Кроме того циклические процессы имеют важное практическое значение, т.к. только такие процессы используются в тепловых двигателях.
На диаграмме состояния круговой процесс изображается замкнутой кривой
| P |
| P1 |
| P2 |
| V |
| V2 |
| V1 |
Если данный цикл протекает по часовой стрелке, то работа газа за цикл А˃0
Если данный цикл протекает против часовой стрелки, то работа газа за цикл А˂0
По часовой – тепловой двигатель. Против - холодильная машина.
Работа за цикл в координатах р иV - равна площади внутри цикла, знак А определяется направлением процессов.
| P |
| P1 |
| P2 |
| V |
| V2 |
| V1 |
Двигаясь по часовой стрелке, имеем
.
Но 
.
Работа совершается засчет тепла, которое поступило в систему A = Q 1 − Q 2.
Отрицательная работа – система преобразует работу в тепло.
Коэффициент полезного действия
Выполнение системой цикла можно представить как переход системы от одного термостата с температурой Т1 (нагреватель),где она получает тепло, Q1 к другому термостату с температурой Т2 (холодильник), которому отдает тепло Q2
Коэффициент полезного действия (эффективность), 
Коэффициент полезного действия всегда 
.
Тепловые двигатели и холодильные машины
Как следует из первого закона термодинамики, полученное газом
количество теплоты Q полностью превращается в работу A при изотермическом процессе, при котором внутренняя энергия остается неизменной (∆U = 0): A = Q.
Но такой однократный акт преобразования теплоты в работу не
представляет интереса для техники.
Реально существующие тепловые
Двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.)
работают циклически. Процесс теплопередачи и преобразования полученного количества теплоты в работу периодически повторяется. Для этого рабочее тело должно совершать круговой процесс или термодинамический цикл, при котором периодически восстанавливается исходное состояние.
Общее свойство всех круговых процессов состоит в том, что их можно провести при помощи по крайней мере двух термостатов (нагреватель и холодильник).
Тепловой двигатель – циклически действующий двигатель, совершающий работу за счёт полученной извне теплоты.
От термостата (системы, которая может обмениваться теплотой с телами без изменения температуры) с более высокой температурой Т1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q 1, а термостату с более низкой температурой Т2, называемому холодильником, за цикл передаётся количество теплоты Q 2, при этом совершается работа
A = Q 1 − Q 2 .
КПД теплового двигателя вычисляется так же как КПД цикла
Чтобы η =1 необходимо, чтобы Q2 = 0 (тепловой двигатель должен иметь
один источник теплоты). Сади Карно показал, что для работы теплового
двигателя необходимо не менее двух источников теплоты с различными
температурами.
Теорема Карно: из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), наибольшим КПД обладают обратимые машины. При этом КПД обратимых машин, работающих при одинаковых температурах нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), кпд
равны друг другу и не зависят от природы рабочего тела, а определяются только температурами нагревателя и холодильника.* (док-во конспект)