W cyklu Otto, który jest podstawowym modelem działania silników spalinowych, ciepło jest dostarczane do układu podczas przemiany izochorycznej, co oznacza, że objętość gazu pozostaje stała. Na wykresie przedstawiającym obieg teoretyczny Otto, ten proces odpowiada pionowemu odcinkowi 2-3. W tym czasie ciśnienie gazu wzrasta, co przekłada się na zwiększenie energii wewnętrznej. Przemiana izochoryczna jest kluczowa dla efektywności silnika, ponieważ pozwala na maksymalne wykorzystanie energii dostarczonej przez paliwo. W praktyce, znajomość tego procesu jest istotna dla inżynierów zajmujących się projektowaniem silników, ponieważ może wpływać na wybór odpowiednich materiałów oraz parametrów pracy silnika, co z kolei ma znaczenie dla osiągu, wydajności i trwałości konstrukcji. Ponadto, w kontekście teorii obiegu termodynamicznego, zrozumienie różnicy między różnymi rodzajami przemian, takimi jak izochoryczna, izobaryczna czy adiabatyczna, jest niezbędne do optymalizacji procesów energetycznych.
Wybór odpowiedzi innej niż izochoryczna wskazuje na nieporozumienie dotyczące podstawowych zasad działania cyklu Otto oraz pojęcia przemian termodynamicznych. Przemiana izobaryczna, gdzie ciśnienie pozostaje stałe, nie ma miejsca w tym kontekście, ponieważ ciepło dostarczane do cylindra podczas działania silnika nie może być równocześnie związane z utrzymywaniem ciśnienia. Alternatywnie, proces adiabatyczny, w którym nie zachodzi wymiana ciepła z otoczeniem, również nie jest odpowiedni, ponieważ w cyklu Otto ciepło jest faktycznie dostarczane do gazu w trakcie jego ekspansji. Odpowiedź dotycząca przemiany izotermicznej nie jest poprawna z tego samego powodu: w procesie izotermicznym temperatura gazu musiałaby pozostać stała, co nie jest zgodne z rzeczywistym działaniem silnika spalinowego w momencie, gdy ciepło dostarczane jest do układu. W praktyce, nieprawidłowe zrozumienie tych przemian może prowadzić do niewłaściwych obliczeń w inżynierii, co może skutkować nieefektywnym działaniem silników, zwiększonym zużyciem paliwa oraz obniżoną wydajnością energetyczną. Kluczowe jest, aby inżynierowie i studenci zrozumieli te różnice, aby móc skutecznie projektować i analizować systemy energetyczne.
