Trabajo Grupal Motor Stirling 21 DE AGOSTO DE 2015 UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERA CENTRO DE DOCENCIA DE CIENCIAS BSICAS PARA INGENIERA ESTUDIANTES Rodrigo CrcamoFelipe Rosas

CURSO Fsica II DOCENTE RESPONSABLE Yazmina Olmos

Introduccin:Se ha elegido trabajar con el motor tipo beta Stirling, el cual aplica su funcionamiento con tan solo un cilindro y un pistn, este motor trabajar como un ciclo cerrado, con do proceso isotrmicos y do procesos adiabticos que se explicaran posteriormente.

Objetivo:El objetivo de este trabajo es producir energa mecnica a travs de la construccin de un motor Stirling, el cual trabaja con el ciclo ideal, llamado el ciclo de Carnot, y as tambin entender claramente el funcionamiento de este y lograr aplicar la teora vista en clases.

Materiales a utilizar: Alambre de cobre Recipiente de lata Virutilla tipo MAGO PADS Cartn grueso Hilo de nylon Globo Silicona lquida y en barra Vela Globo Agua

Por qu estos materiales?-Para comenzar se tiene la base de cartn porque es ms fcil de maniobrar, el recipiente es de lata, ya que se necesita un recipiente el cual tenga buena conductividad trmica, adems que este no sea inflamable, porque se calentar directamente con la vela encendida. Al sellar el recipiente la virutilla es colocada dentro de el con un hilo de nylon para as poder funcionar como un pistn. La manguera va conectada para tener el paso del aire hasta llegar al tope con el globo, as esto evitara que el aire se libere al exterior y se genere la compresin y expansin. El alambre de cobre es para hacer las uniones y el cigeal adecuado.

Cmo funciona el motor Stirling?Existen tres tipos de motores Stirling, motor tipo alfa Stirling (con do pistones, este motor es un poco distinto pero ocupa el mismo principio termodinmico que se explica posteriormente) motor tipo beta Stirling (primer motor realizado por Stirling, con el pistn y el desplazador en el mismo cilindro) motores tipo gamma Stirling (con el pistn y el desplazador en cilindros distintos). Este motor funciona con dos procesos adiabticos y dos isotrmicos (compresin y expansin a temperatura constante). Se parte de una situacin en el que el gas se encuentra a mnimo volumen del ciclo y a una cierta temperatura, se le transfiere calor al recipiente (cilindro) desde una fuente haciendo que el gas se expanda. Al expandirse, el gas tiende a enfriarse pero absorbe calor de T1 y mantiene su temperatura constante. Al ser un gas ideal y no cambiar la temperatura su energa interna tampoco lo hace, a partir de la primera ley de la termodinmica, despreciando los cambios en la energa potencial y la cintica, todo el calor transferido se convierte en trabajo, todo esto es llamado expansin isoterma, luego viene la expansin adiabtica, a partir de aqu el sistema se asla trmicamente, con lo que no hay transferencia de calor con el exterior, esta expansin hace que el gas se enfre hasta alcanzar exactamente una temperatura T2 en el momento que el gas alcanza su volumen mximo, inmediatamente despus de esto ocurre la compresin isoterma, que es cuando el gas se pone en contacto con el sistema de calor T2 (menor temperatura) y el gas comienza a comprimirse, aqu no incrementa su temperatura ya que se la cede a la fuente fra, en este proceso tambin existe un trabajo al igual que la expansin isoterma, pero esta vez es un trabajo negativo, finalmente ocurre la compresin adiabtica que nuevamente aislado trmicamente el sistema e comprime aumentando su temperatura a un estado inicial.

Resultados:Los resultados finales, no se han logrado debidamente correctos, ya que concluyendo el cilindro ocupado no fue el ms adecuado ya que no tena el tamao correspondiente para tener un apto funcionamiento en el cual el pistn se desplace de forma adecuada.