Standardní vzduchová účinnost tepelného motoru je definována jako poměr čistého pracovního výkonu k tepelnému příkonu. Představuje maximální účinnost, které může být dosaženo tepelným motorem pracujícím mezi dvěma stanovenými teplotními limity, za předpokladu, že nedochází ke ztrátám nebo nevratnosti.
Carnotův cyklus je teoretický termodynamický cyklus, který popisuje nejúčinnější způsob přeměny tepla na práci. Skládá se ze čtyř procesů:dvou izotermických procesů a dvou adiabatických procesů. Stirlingův cyklus je také teoretický termodynamický cyklus, ale využívá dva izotermické procesy a dva procesy s konstantním objemem.
Standardní účinnost vzduchu Carnotova cyklu je dána:
η_Carnot =1 – (T_L/T_H)
kde T_H je vyšší teplota a T_L je nižší teplota cyklu.
Standardní účinnost vzduchu Stirlingova cyklu je dána:
η_Stirling =1 - (T_L/T_H) * (V_1/V_2)^γ
kde γ je poměr měrných tepl, V_1 je objem pracovní tekutiny na začátku kompresního procesu a V_2 je objem pracovní tekutiny na konci kompresního procesu.
Porovnáním těchto dvou rovnic je zřejmé, že Carnotův cyklus má vyšší standardní účinnost vzduchu než Stirlingův cyklus. Carnotův cyklus totiž využívá dva izotermické procesy, které jsou účinnější než procesy s konstantním objemem používané ve Stirlingově cyklu.
