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1.4.2 サイクル

ここでは閉じた系のサイクルによる熱機関とヒートポンプを考える（熱機関とヒートポンプの説明は1.1節、p. を参照）。系がある状態1から何度か状態が変化し再度状態1へ戻る一連の過程をサイクルと呼ぶ。その一連の変化で高温物体から熱を受け取り、低温物体へ熱を与え、周囲からされる仕事よりも周囲にする仕事が大きいサイクルを熱機関と呼ぶ。また、一連の変化で低温物体から熱を受け取り、高温物体へ熱を与え、周囲にする仕事よりも周囲からされる仕事が大きいサイクルをヒートポンプと呼ぶ。サイクルと周囲との熱や仕事のやりとりを考える際には、一連の過程での熱や仕事のやりとりの合計値を考える。サイクルの一連の過程の初めと終わりでは状態が等しく、内部エネルギー$U$ [J]は等しくなりサイクルの一連の過程での内部エネルギーの変化量$\Delta U$ [J]においては必ず次式が成り立つ。

$$\Delta U = 0$$ (1.5)

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