Het luchtstandaardrendement van een warmtemotor wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de nettoopbrengst en de warmte-invoer. Het vertegenwoordigt het maximale rendement dat kan worden bereikt door een warmtemotor die tussen twee gespecificeerde temperatuurgrenzen werkt, waarbij wordt aangenomen dat er geen verliezen of onomkeerbaarheid zijn.
De Carnot-cyclus is een theoretische thermodynamische cyclus die de meest efficiënte manier beschrijft om warmte in arbeid om te zetten. Het bestaat uit vier processen:twee isotherme processen en twee adiabatische processen. De Stirling-cyclus is ook een theoretische thermodynamische cyclus, maar maakt gebruik van twee isotherme processen en twee constant-volumeprocessen.
Het luchtstandaardrendement van de Carnot-cyclus wordt gegeven door:
η_Carnot =1 - (T_L/T_H)
waarbij T_H de hogere temperatuur is en T_L de lagere temperatuur van de cyclus.
Het luchtstandaardrendement van de Stirling-cyclus wordt gegeven door:
η_Stirling =1 - (T_L/T_H) * (V_1/V_2)^γ
waarbij γ de verhouding is van soortelijke warmte, V_1 het volume van de werkvloeistof aan het begin van het compressieproces is, en V_2 het volume van de werkvloeistof aan het einde van het compressieproces.
Als we de twee vergelijkingen vergelijken, is het duidelijk dat de Carnot-cyclus een hoger luchtstandaardrendement heeft dan de Stirling-cyclus. Dit komt omdat de Carnot-cyclus twee isotherme processen gebruikt, die efficiënter zijn dan de constante volumeprocessen die in de Stirling-cyclus worden gebruikt.
