Considere o ciclo de Stirling, funcionando como refrigerador, para o qual as etapas são isotérmicas e as etapas são isovolumétricas. São conhecidas as temperaturas máximas e mínima e o razão entre o maior e o menor volume. Suponha que a substância de trabalho é um gás ideal com n moles e capacidade térmica molar a volume constante

(a) Esboce o diagrama correspondente a este ciclo, deixando claro cada uma das etapas.

(b) Determine o calor trocado e o trabalho realizado pelo gás em cada um dos quatro processos do ciclo.

(c) Qual a variação da entropia em cada ciclo?

b) Processo isotérmico :

(a energia interna de um gás ideal depende apenas da temperatura), de modo que

Por tratar-se de um gás ideal, temos . Assim,

Processo isovolumétrico :

Processo isotérmico :

Analogamente ao processo , temos

Processo isovolumétrico :

c) Sendo uma função de estado, a variação da entropia em cada ciclo é zero.