В этом разделе объясняется, почему двигатель Стирлинга выбран для школьного исследования и как его изучение связано с темами тепловых явлений и преобразования энергии. Здесь формулируются проблема, цель и задачи проекта, обозначаются объект и предмет исследования, а также кратко описываются предполагаемый продукт и методы: работа с источниками, сборка модели, наблюдение и анализ результатов.

Раздел знакомит с появлением двигателя Стирлинга и его создателем Робертом Стирлингом, получившим патент на конструкцию в 1816 году. Рассматриваются причины интереса к двигателям внешнего нагрева, изменение областей их применения и отличие исторических установок от современных демонстрационных моделей. Исторический контекст помогает понять, какие инженерные задачи решала конструкция и почему её изучают сегодня.

В пункте описываются основные элементы двигателя: рабочий объём с газом, горячая и холодная зоны, вытеснитель, силовой поршень, кривошипный механизм и маховик. Отдельно рассматриваются альфа-, бета- и гамма-конфигурации и объясняется, чем различается расположение поршней. Схемы устройства нужны для того, чтобы перед сборкой модели определить назначение каждой детали и проследить путь движения газа.

Раздел раскрывает, как нагрев и охлаждение рабочего газа вызывают изменение его давления и обеспечивают движение поршня. Описываются четыре идеализированных этапа цикла Стирлинга, роль разности температур и назначение регенератора. Также поясняется, почему реальный двигатель отличается от идеального: часть энергии теряется из-за трения, утечек, несовершенной теплопередачи и сопротивления движению деталей.

В практической части сначала определяются требования к модели: наглядность, устойчивость, свободное движение деталей и возможность безопасного нагрева. Затем выбираются подходящая схема двигателя, материалы и способ соединения элементов, составляется рисунок или эскиз конструкции. В пункте также предусматривается предварительная оценка рисков и проверка того, что выбранные материалы выдерживают предполагаемые условия демонстрации.

Здесь описывается последовательность изготовления и соединения основных частей учебной установки: рабочего объёма, вытеснителя, поршневого механизма и маховика. Особое внимание уделяется герметичности, соосности и уменьшению трения, поскольку даже небольшие дефекты могут помешать запуску. Все операции с инструментами и источником тепла выполняются с соблюдением школьных правил безопасности и под контролем взрослого.

В разделе задаётся порядок проверки модели: осмотр соединений, оценка свободного хода, осторожный нагрев и наблюдение за реакцией механизма. Условия каждого опыта фиксируются, чтобы можно было сравнить поведение установки при изменении нагрева или охлаждения. Участники отмечают, запускается ли маховик, насколько устойчиво он вращается и какие особенности конструкции могут объяснить полученный результат.

Пункт предназначен для сопоставления наблюдений с теоретическим описанием цикла Стирлинга. Рассматриваются факторы, влияющие на работу модели: температурная разность, герметичность, трение, масса маховика и точность сборки. Отдельно указываются ограничения учебного образца: он демонстрирует принцип, но не обязательно позволяет точно измерить КПД или сравнить его с промышленными установками.

В заключении кратко описывается, удалось ли выполнить поставленные задачи и что показала проверка модели. Формулируется объяснение наблюдаемого движения через нагрев, охлаждение и изменение давления рабочего газа, а также отмечаются выявленные технические ограничения. Здесь же можно указать, какие усовершенствования конструкции целесообразны и какие вопросы о тепловых машинах можно исследовать дальше.

В список включаются использованные учебники физики, справочные издания и надёжные материалы о двигателях внешнего нагрева и термодинамическом цикле Стирлинга. Для каждого источника следует указать автора или организацию, точное название, год издания либо дату обращения к электронному материалу. Перечень оформляется единообразно и позволяет проверить определения, исторические сведения и объяснение принципа действия.