Цикл Стирлинга

---

Цикл Сти́рлинга — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс машины Стирлинга, запатентованной в 1816 г. шотландским изобретателем Робертом Стирлингом, приходским священником по профессии.

Помимо рабочего тела, нагревателя и холодильника абстрактная машина Стирлинга содержит ещё регенератор — устройство, отводящее тепло от рабочего тела на некоторых этапах цикла, и отдающее это тепло рабочему телу на других этапах. Идеальный цикл Стирлинга состоит из процессов:

В расчёте на один моль рабочего тела тепло, подведённое за цикл от нагревателя (см. изотермический процесс) определяется выражением: ${\displaystyle Q_{1-2}=R\,T_{1}\,\ln(V_{2}/V_{1})}$ (здесь ${\displaystyle R}$ — универсальная газовая постоянная).

Тепло, отведённое за цикл к холодильнику: ${\displaystyle Q_{3-4}=R\,T_{4}\,\ln(V_{2}/V_{1})}$.

Тепло, отдаваемое в процессе 2—3 регенератору и возвращаемое от него в процессе 4—1 равно: ${\displaystyle Q_{2-3}=Q_{4-1}=C_{V}\,(T_{1}-T_{4})}$. (здесь ${\displaystyle C_{V}}$ — молярная теплоёмкость идеального газа при постоянном объёме) Это тепло сохраняется в системе, являясь частью её внутренней энергии, которая за цикл не изменяется. Регенератор, таким образом, позволяет экономить тепло, расходуемое нагревателем за счёт уменьшения тепла, отводимого к холодильнику, и, тем самым, повысить термодинамическую эффективность двигателя Стирлинга.

---