Es unciclo termodinmicoque usa como fluido de trabajo un gas y que consiste en cuatro etapas:1. Compresin adiabtica e isentrpica. Se comprime el fluido con un compresor sin que haya intercambio de calor con el entorno. Se produce un aumento de la temperatura y de la entalpa.2. Calentamiento isobrico. El fluido obtiene calor por la combustin del propio gas en la cmara de combustin por lo que aumenta enormemente su temperatura y lo hace a presin constante.3. Expansin adiabtica e isntrpica. El gas a alta presin y alta temperatura es expandido en una turbina de tal forma que somos capaces de obtener trabajo. Esta expansin (disminucin de la presin) se realiza de forma que el gas no transfiera calor con el exterior e idealmente no vare su entropa, por lo que disminuye la temperatura del gas.4. Enfriamiento isobrico. En esta etapa el gas es enfriado en contacto con el ambiente a presin constante. Realmente esta etapa no se da pues es un ciclo abierto y se vierte el fluido al ambiente y se inyecta nuevo al ciclo.Del ciclo Brayton se obtiene trabajo que puede ser usado para generar electricidad. Este ciclo se usa mayoritariamente en las turbinas de gas. Como el gas a la salida de la turbina sigue estando a una temperatura relativamente elevada se puede usar para iniciar unciclo de Rankinecalentando a travs de un intercambiador de calor agua por ejemplo, evaporndola, para posteriormente expandir ese vapor en una turbina y obtener potencia nuevamente. Al hecho de aprovechar el calor del gas de salida se le llamaciclo combinado, y lo que se consigue es aumentar el rendimiento energtico aumentando la cantidad de trabajo total que se obtiene de la quema del combustible inicial.

El ciclo de Carnot es unciclo termodinmicoreversible que usa un gas perfecto y que consta de cuatro etapas:1. Expansin isoterma. En la situacin inicial el gas se encuentra a la mxima presin, mnimo volumen y la mxima temperatura dada por el foco caliente. En contacto con el foco, el gas se expande (disminuyendo la presin y aumentando el volumen) de forma isoterma (temperatura constante) por lo que se absorbe calor de la fuente.2. Expansin adiabtica. Se asla trmicamente el recipiente que contiene el gas (por ello no existe transferencia de calor con el exterior) as que contina expandindose pero en esta etapa se consigue adems que el gas disminuya su temperatura.3. Compresin isoterma. En esta etapa se comprime el gas (aumentando presin y disminuyendo el volumen que ste ocupa) manteniendo constante la temperatura. Dada esta situacin el gas cede calor al foco fro.4. Compresin adiabtica. Aislado trmicamente, el sistema evoluciona comprimindose y aumentando su temperatura hasta el estado inicial.Unamquina trmicaque utilice el ciclo de Carnot se denomina mquina de Carnot y al ser reversible puede funcionar como motor(mquina trmica motora)produciendo trabajo o como frigorfico (mquina trmica generadora) si realiza el ciclo en sentido inverso de forma que al aportar trabajo al sistema ste pueda transferir calor del foco fro al caliente.

4.2 Ciclo de la mquina Stirling Ahora, explicamos el diagrama de estado del ciclo de operacin de la mquina Stirling como mquina trmica motriz (motor de aire caliente) con ayuda de las ilustraciones 3, 4 y 5. El aire como medio de trabajo gaseoso, se mueve dentro de un volumen cerrado limitado por el pistn de trabajo (1). El pistn desplazador (2) divide el volumen de trabajo en dos reas. En ello, el gas en el subvolumen sobre el desplazador se mantiene a la temperatura T1 mediante una fuente de calor (8). En el subvolumen inferior, el gas est en contacto, por la camisa de agua refrigerante (4), con un reservorio trmico de temperatura T2 < T1. El desplazador puede desplazar el gas entre los dos volmenes de un lado a otro. En ello, el gas de trabajo fluye a travs del regenerador (7) con el que puede intercambiar calor. Ilustracin 3: Mquina Stirling de Leybold: 1: pistn de trabajo; 2: pistn desplazador; 3: parte superior del cilindro; 4: tubo de camisa de agua refrigerante; 5: entrada de agua refrigerante; 6: salida de agua refrigerante; 7: regenerador (lana de Cu); 8: fuente de calor; 9: volante; 10: varillas de pistn con accionamiento romboidal; 11: manguera con manmetro (presin interior del cilindro); 12. cuplas de entrada y salida del agua refrigerante. Ilustracin 4: posiciones del pistn con a) expansin isotrmica, b) enfriamiento isocrico, c) compresin isotrmica y d) calentamiento isocrico del gas de trabajo. Ilustracin 5: diagrama p-V del motor Stirling El cambio del volumen de trabajo entre los valores extremos V1 y V2 se convierte en un movimiento rotatorio a travs de la excntrica (10). El movimiento del desplazador relativo al pistn de trabajo se conduce mediante un accionamiento romboidal. Durante una revolucin de motor, se desarrolla el siguiente proceso termodinmico ideal representado en la ilustracin 5. Comencemos con la fase 1 del proceso, cuando el pistn de trabajo se ubica en el punto de inversin superior (V = V1). Supongamos que el desplazador se encuentra tan cerca del pistn que todo el gas se ubica en la parte "caliente" del cilindro con la temperatura T1.