ATPS TERMODINAMICA

Páginas: 11 (2601 palavras) Publicado: 16 de junho de 2015
ETAPA 1
Passo 1
Motor Stirling - é um motor de combustão externa.
Teoricamente, o motor Stirling é uma máquina térmica o mais eficiente possível. Alguns protótipos construídos pela empresa holandesa Phillips nos anos 1950 e 1960 chegaram a índices de 45%, superando facilmente os motores a gasolina, diesel e as máquinas a vapor (eficiência entre 20% e 30%).Este tipo de motor funciona com um ciclotermodinâmico composto de 4 fases e executado em 2 tempos do pistão: compressão isotérmica (=temperatura constante), aquecimento isocórico (=volume constante), expansão isotérmica e arrefecimento isocórico. Este é o ciclo idealizado (válido para gases perfeitos), que diverge do ciclo real medido por instrumentos. Não obstante, encontra-se muito próximo do chamado Ciclo de Carnot, que estabelece olimite teórico máximo de rendimento das máquinas térmicas. O motor Stirling surpreende por sua simplicidade, pois consiste de duas câmaras em diferentes temperaturas que aquecem e arrefecem um gás de forma alternada, provocando expansões e contracções cíclicas, o que faz movimentar dois êmbolos ligados a um eixo comum. A fim de diminuir as perdas térmicas, geralmente é instalado um "regenerador"entre as câmaras quente e fria, onde o calor (que seria rejeitado na câmara fria) fica armazenado para a fase seguinte de aquecimento, incrementando sobremaneira a eficiência termodinâmica. O gás utilizado nos modelos mais simples é o ar (daí a expressão citada acima); hélio ou hidrogénio pressurizado (até 150kgf/cm2) são empregados nas versões de alta potência e rendimento, por serem gases comcondutividade térmica mais elevada e menor viscosidade, isto é, transportam energia térmica (calor) mais rapidamente e têm menor resistência ao escoamento, o que implica menos perdas por atrito. Ao contrário dos motores de combustão interna, o fluido de trabalho nunca deixa o interior do motor; trata-se portanto de uma máquina de ciclo fechado.

Passo 2
Esse tipo de motor apresenta diversasvantagens: é pouco poluente pois a combustão é contínua, e não intermitente como nos motores Ciclo de Otto e Ciclo Diesel, permitindo uma queima mais completa e eficiente do combustível. Por isso é muito silencioso e apresenta baixa vibração (não há "explosão"). É verdadeiramente multi-combustível, pode utilizar praticamente qualquer fonte energética: gasolina, etanol, metanol, gás natural, óleo diesel,biogás, GLP, energia solar, calor geotérmico e outros. Basta gerar uma diferença de temperatura significativa entre a câmara quente e a câmara fria para produzir trabalho (quanto maior a diferença de temperatura, maior é a eficiência do processo e mais compacto o motor).


Passo 3
A faixa de temperatura Stirling é realizada mediante o início e a manutenção de condições estáveis de uma oscilaçãocíclica do fluido utilizado, de modo que, numa região definida do dispositivo que gera o ciclo, o fluido esteja em expansão e em seguida, resfriado e em outra região esteja em compressão e em seguida aquecido. A parte aquecida produz calor e a parte arrefecida extrai o calor do ambiente exterior, provocando assim o efeito frigorífico. A faixa de temperatura é assim designado, uma vez que é realizadocom um funcionamento invertido, como máquina frigorífica, do motor Stirling, que passa a ser assim designado como "máquina frigorífica Stirling".
Passo 4
Embora atualmente pouco conhecido e pouco utilizado, tem a caraterística importante de não obrigar a qualquer alteração do estado do fluido do ciclo de temperatura. Ao contrário, os restantes ciclos são obrigados e limitados a operar sob gamasprecisas de temperaturas e tais limites são estabelecidos pelo tipo de fluido utilizado, ocorrendo o funcionamento óptimo a temperaturas próximas das da evaporação do fluido. O ciclo de Stirling é igualmente eficiente a todas as temperaturas e utiliza sempre o mesmo fluido, não sendo este portanto particularmente vinculativo, desde que seja gasoso com as temperaturas de operação. Quando as...
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