열 엔진의 공기 표준 효율은 열 입력에 대한 순 출력의 비율로 정의됩니다. 이는 손실이나 비가역성이 없다는 가정 하에 지정된 두 온도 한계 사이에서 작동하는 열기관이 달성할 수 있는 최대 효율을 나타냅니다.
카르노 사이클은 열을 일로 변환하는 가장 효율적인 방법을 설명하는 이론적 열역학 사이클입니다. 이는 두 개의 등온 과정과 두 개의 단열 과정의 네 가지 과정으로 구성됩니다. 스털링 사이클도 이론적인 열역학적 사이클이지만 두 개의 등온 과정과 두 개의 정부피 과정을 사용합니다.
카르노 사이클의 대기표준효율은 다음과 같이 주어진다.
eta_Carnot =1 - (T_L/T_H)
여기서 T_H는 사이클의 더 높은 온도이고 T_L은 더 낮은 온도입니다.
스털링 사이클의 공기 표준 효율은 다음과 같이 계산됩니다.
eta_스털링 =1 - (T_L/T_H) * (V_1/V_2)^γ
여기서 γ는 비열의 비율, V_1은 압축 과정 초기의 작동 유체의 부피, V_2는 압축 과정이 끝날 때의 작동 유체의 부피입니다.
두 방정식을 비교하면 카르노 사이클이 스털링 사이클보다 공기 표준 효율이 더 높다는 것이 분명합니다. 이는 카르노 사이클이 스털링 사이클에서 사용되는 정부피 공정보다 더 효율적인 두 가지 등온 공정을 사용하기 때문입니다.
