Tema 11 - Aplicações das leis: Máquina Térmicas | Experimento - Máquinas térmicas de Stirling

Neste vídeo usaremos dois tipos de máquinas térmicas de estilo A primeira é feita de um recipiente de vidro ligado a uma seringa e com esferas dentro esse recipiente será acoplado a um suporte feito de um tubo plástico e spiriteira com álcool o segundo tipo de máquina é constituído de pistões e volante totalmente feitos em metal começaremos Nossa demonstração com o modelo feito de vidro que tem duas esferas de vidro e uma de metal que podem rolar livremente dentro do tubo este tubo está ligado a uma seringa de vidro por meio de uma conexão de silicone

no êmbolo da seringa está colado um imã que atrai uma esfera de Ferro vamos montar o conjunto no suporte articulável e de altura ajustável para poder ver a movimentação do aparato quando acendemos o pavio da espiriteira contendo álcool o calor da chama aquece o ar dentro do reservatório de vidro o aquecimento causa a expansão desse ar que empurra e realiza trabalho sobre o êmbolo da seringa que se levanta lentamente na outra extremidade quando o conjunto levanta o lado da seringa o tubo de vidro se inclina e as esferas rolam para o lado esquerdo ocupando o

lugar do ar quente que estava na parte mais aquecida do tubo o ar quente por sua vez passa através das esferas e vai para o lado mais frio do tubo este resfriamento causa uma diminuição do volume do ar e consequentemente causa contração no êmbolo da seringa fazendo as esferas rolarem novamente para o outro lado do tubo agora vamos testar o funcionamento do segundo modelo de máquina este modelo é similar ao modelo feito de vidro com a diferença de Que nestes pistões são acoplados a um volante que pode girar acendendo a espiriteira contendo álcool o ar

dentro do tubo de metal será aquecido ao invés de esferas dentro do tubo ao cilindro de metal oco e fechado que funciona como um pistão porém com diâmetro menor de forma que o ar possa passar por ele de um lado para o outro através do tubo assim como ocorria dentro do tubo de vidro no modelo anterior o ar aquecido se expande e empurra parcialmente o pistão quando este pistão chega ao final de seu Curso o ar aquecido passa através dele indo para o lado frio aonde se encontra um segundo pistão ao se resfriar o ar

se contrai este pistão volta puxando o volante no sentido contrário e o ar volta para o lado quente do tubo tudo isso ocorre de modo muito rápido e a máquina pode girar em alta rotação as máquinas térmicas de stylen tem uma vantagem com relação as máquinas térmicas a vapor elas não correm o risco de explodir pois usam apenas a expansão e a compressão do ar para realizar trabalho e assim o ciclos termodinâmicos se fecham nesses dois modelos de máquinas de Styler por meio da expansão do gás no aquecimento e da contração no resfriamento fazem com

que a energia térmica se transforma em energia mecânica