¿Qué es la eficiencia térmica?

Es la capacidad que tiene una máquina para aprovechar todo el calor sin que tenga perdida de este. 

Por ejemplo, las maquinas alimentadas de gasolina, el calor que genera la combustión solo aprovechan el 30% del calor para que transformarla en fuerza motriz, la demás energía la pierde.

Dicho esto…

La eficiencia térmica del ciclo Stirling es prácticamente igual a la de un ciclo de Carnot, trabajando a las mismas temperaturas de las fuentes de calor, lo cual se debe principalmente a lo hermético del aparato y al proceso denominado regeneración en el que se utiliza una misma cantidad de fluido en todo el proceso de calentamiento y enfriamiento del gas, evitando de tal forma la pérdida de calor del sistema. Una máquina térmica recibe una cantidad determinada de calor, pero debido a inevitables pérdidas por fricción, lo puede convertir en una cierta cantidad disminuida de trabajo mecánico, estando de tal forma siempre presente el calor que no se aprovecha. La fórmula para el cálculo de la eficiencia térmica es:

E= Wsal/QE ;  pero W= QE – Qs ;  E= (QE – Qs)/QE

por lo tanto:

E= 1 – Qs/QE

E= eficiencia térmica.

QE= Calor entrante.

Qs= Calor saliente.

W= Trabajo

Es complicado calcular las cantidades de calor entrante y saliente ya que se ven afectados por la fricción de los pistones, por la combustión incompleta del combustible o por las mismas propiedades físicas de dichos combustibles. Sin embargo, al considerar la alta eficiencia del motor Stirling, podemos considerarla como una máquina ideal y por lo tanto haremos caso omiso de dichas alteraciones, quedándonos con el valor absoluto del calor entrante y saliente, considerando la eficiencia en términos de temperatura, ya que se ha comprobado que para dichas máquinas:

QE/Qs = TE/Ts

QE: Calor entrante

Qs: Calor saliente.

TE: Temperatura entrante.

 Ts: Temperatura saliente.

Por lo tanto, la eficiencia del motor Stirling se puede calcular como una función de las temperaturas absolutas:

E= (TE – Ts)/TE

por lo tanto:

E= 1 – Ts/TE

E= Eficiencia térmica.

TE: Temperatura entrante.

Ts: Temperatura saliente