【蒸汽机示功图】

它表示蒸汽机运转一周时所做的功。用 P—V 图可研究汽缸中蒸汽压强变化的情况和蒸汽做功的过程，如图 2－17 所示。为进一步了解变化过程，分六个阶段描述：

开始时，过热蒸汽从汽缸左面的进气管通过汽室而冲进汽缸，此时活塞在汽缸的左侧尚未运动，因此汽的压强急剧地增加。这一阶段可近似地看作为等容变化过程：汽缸中蒸汽的体积不变，而压强却从冷凝器中废汽的压强升高到锅炉新蒸汽的压强。相应地在 P—V 图中，以直线 AB 来表示。在等容升压时，蒸汽对外不做功。
左边进汽管开放，活塞在高压蒸汽作用下向右移动。在这一阶段汽缸和锅炉始终相通，所以蒸汽的压强总是保持不变，并等于锅炉中的蒸汽

压。这个过程可以看作是等压变化过程，用等压线 BC 来表示。在等压变化过程中，蒸汽所做的功，在数值上等于四边形 BCC1B1B 的面积。

此时滑动阀把进汽管关闭，汽缸里的蒸汽开始绝热膨胀，消耗它的内能来推动活塞做功。因此，它的压强逐渐减小，用绝热线 CD 来表示它的变化。在这一过程中，蒸汽所做的功在数值上等于 CDD1C1C 所包围的面积。
当活塞到达汽缸的右端时，滑动阀使汽缸的左边和排汽管相通，使已经做过功的蒸汽开始排出。此时蒸汽的压强突然下降到跟冷凝器中的压强相同，在这一瞬间，蒸汽体积可以近似地看做不变，我们用直线 DE 来表示。
由于飞轮的惯性，带动活塞通过静点，并向相反方向运动。因此为了要排除汽缸中的废汽，就要反抗它的压强而做功。废汽的压强总是等于冷凝器的压强，所以是一种等压变化过程，并用等压线 EA 来表示。但这时

不是蒸汽对外做功，而是活塞依靠飞轮的惯性对废汽做功。活塞对废汽所做的功，在数值上等于 EAB1D1E 所包围的面积。

当活塞向相反运动到开始时，左面的汽缸又恢复到情况“1”时，这时蒸汽压强又开始急剧上升。只有采用这样周而复始的变化，才能使蒸汽机继续不断地工作。

从 P—V 图中可看出，图形 B1BCDD1B1 所包围的面积表示蒸汽在等压变

化和绝热膨胀时所做的功的和，也就是蒸汽对活塞做的总功。图形 EAB1D1E

包围的面积表示活塞在排除废汽时对废汽所做的功。在计算蒸汽机运转一周所做的有用功，应该从 B1BCDD1B1 的面积中，减去 EAB1D1E 的面积，也就

是应当等于图形 ABCDEA 的面积。根据图形可计算出蒸汽机运转一周所做的功，若知其在单位时间里的运转周数，即能计算出蒸汽机的功率和某一段时间内所做的总功。图线 ABCDEA 称为蒸汽机的示功图。实际上由于蒸汽机在工作中要受到很多其他因素的影响，所以它的几个过程不是严格地等容、等压或绝热地进行，而仅仅是近似于这种情况。