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MOTORES STIRLING

Introdução
Este trabalho foi dividido em duas partes para facilitar a compreensão do motor de Stirling. Em primeiro lugar, explicaremos o ciclo de Stirling. Só assim poderemos ter a base necessária para entender o funcionamento e a eficiência do motor e a aplicação do ciclo no mesmo.
Ciclo de Stirling
Aumentos significantes na eficiência térmica de usinas de turbinas a gáspodem ser realizados através de ¨intercooling¨, reaquecimento e regeneração. Existe um limite econômico para o número de estágios que podem ser construídos e normalmente não podem ser mais de dois ou três .
Um ciclo que usa um regenerador é o ciclo de Stirling, mostrados nos diagramas P-v e T-s .O ciclo consiste de quatro processos internamente reversíveis em série : compressão isotérmica doestado 1 para 2 a uma temperatura Tc , aquecimento a volume constante do estado 2 para 3 , expansão isotérmica do estado 3 para 4 a uma temperatura TH , e resfriamento a volume constante do estado 4 para 1 para completar o ciclo. Um regenerador cuja eficiência é de 100% permite que o calor rejeitado durante o processo
4-1 ser usado como a entrada de calor no processo 2-3 . Concordantemente, todo ocalor adicionado externamente ao fluído atuante tomaria lugar no processo isotérmico 3-4 e todo calor rejeitado para o meio ocorreria no processo isotérmico 1-2 . Daí pode ser concluído que a eficiência térmica do ciclo de Stirling é fornecido pela mesma expressão da eficiência térmica do ciclo de Carnot. 

Prova: Para um processo a uma temperatura constante de um gás ideal:
Q = W = pV ln(V2/V1)A eficiência térmica do ciclo de Stirling é 
t = (Qs - Qr) / Qs = [p1V1 ln (V2/V1) - p3V3 ln (V3/V4)]/ p1V1 ln (V2/V1) 
= [mRT1 ln (V2/V1) - mRT3 ln (V3/V4)]/ mRT1 ln (V2/V1)
Mas
V2 = V3 e V1 = V4 
Assim V2/V1 = V3/V4 e 
t = ( T1 - T3) / T1 = ( TH - TL) / TH = 1- TL/TH 
O ciclo de Stirling , assim como o de Ericsson , são principalmente de interesse teórico de ciclos que possuem a mesmaeficiência térmica do ciclo de Carnot. Entretanto, um motor prático do tipo cilindro-pistão que opera em um ciclo regenerativo fechado possuindo aspectos em comum com o ciclo de Stirling vem sendo estudado recentemente. Este motor é conhecido como Motor Stirling. O motor Stirling oferece a oportunidade de uma alta eficiência além de uma emissão reduzida de poluentes, porque a combustão atuaexternamente e não dentro do cilindro como acontece nos motores de combustão interna. No motor Stirling , energia é transferida para o fluído atuante por produtos da combustão, os quais são mantidos separados. Isso é um motor de combustão externa.

Motor Stirling
Apesar do motor de Stirling não ser classificado como um motor de combustão interna, a construção e aplicação desse motor pode serlogicamente examinado nesse ponto, particularmente na comparação com um motor de combustão interna. O conceito elementar do motor de Stirling é um arranjo mecânico cilindro-e-pistão e uma fonte de calor que é externa ao cilindro. No geral, o motor é mais complexo que o convencional motor S-I ou C-I.

Robert Stirling desenvolveu o motor original em 1816. Um vasto número desses motores foram construídos edemonstrados obtendo-se uma boa performance com uma pequena quantidade de energia de saída. Eventualmente, outros tipos de motores substituiram o motor de Stirling. Entretanto, em alguns lugares do mundo, o uso limitado do motor continuou, primariamente para bombear água. Recentemente, o interesse pelo motor de Stirling ressurgiu, e o trabalho de desenvolvimento, conduzido principalmente na Europaé direcionado para a eliminação das dificuldades de operação que restringem o uso extensivo do motor.
O ciclo teórico do ciclo de Stirling é mostrado nos diagramas P-v e T-s. Todo o calor obtido de uma fonte externa é fornecido isotermicamente à temperatura TH. Calor é rejeitado isotermicamente à temperatuta TL para um recipiente ou depósito. Os dois processos de volume constante, 2-3 e 4-1,...
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