O ciclo Stirling é composto por quatro processos reversíveis, uma compressão isotérmica do estado 1 ao 2, um aquecimento isocórico de 2 a 3, uma expansão isotérmica do estado 3 ao 4 e um resfriamento isocórico de 4 a 1. A massa de ar contida no motor é m. São conhecidas as temperaturas, T, pressões, p, energias internas específicas, u, e entropias específicas, s, associadas a cada um dos estados. Por exemplo, T1, p1, u1 e s1 indicam, respectivamente, a temperatura, a pressão, a energia interna e a entropia do estado 1.
O calor transferido ao ciclo a partir do reservatório a alta temperatura, QH, é igual a
mT2(s4 – s3)
mT3(s4 – s3)
mT3(s3 – s2)
m(u3 – u2)
m(u1 – u2)
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