Jelenleg (még) hőerőgépek mozgatják a világ nagy részét (földön, vízen és levegőben egyaránt), mert egységnyi tömegű benzinből, gázolajból, kerozinból több tíz millió joule hő szabadítható fel (például \(1\ \mathrm{kg}\) gázolajból \(43\ \mathrm{MJ}\)), még ha annak mechanikai munkává alakítása nem lehetséges túl nagy hatásfokkal $(20$‑$50\%)$.
a) Hőerőgépet ábrázol az alábbi körfolyamat? Ha nem, akkor mit? Miért?
Igen, mert a gáz által végzett munka (a táguló, "jobbra menő" szakasz görbe alatti területe nagyobb, mint a gázon végzett munka (az összenyomási, "balra menő szakasz görbe alatti területe.
b) Hőerőgépet ábrázol az alábbi körfolyamat? Ha nem, akkor mit? Miért?
Nem, mert a gáz által végzett munka kevesebb, mint a gázon végzett munka. Ez egy (teoretikus) hőszivattyú \(p \thinspace \unicode{x2013}\thinspace V\) diagramja.
c) Mi a fizikai jelentése a kékre színezett területnek?
A kék terület a hőerőgép \(W_H\) hasznos munkavégzése (egy ciklus alatt).
Más szóval a "nettó munka", azaz a munkák előjeles összege, tehát a hőerőgép által végzett munka (a kék terület felső részén, a jobbra haladó folyamat, amikor a térfogat növekszik) ennél nagyobb. De a másik szakaszon, amikor a térfogat csökken (a zárt görbe alsó, balra haladó szakasza), olyankor a környezet végez munkát a gázon; márpedig ez nekünk hátrány, vagyis ez csökkenti az általunk a hőerőgéptől "összességében" kapott munkát.
Ez a kék színű terület szerepel a hőerőgép hatásfokának képletében, mint \(W_H\) hasznos munkavégzés:
\[\eta=\frac{W_H}{Q_{fel}}\]