Descrição e conteúdos abordados

Este é um dos tipos de motor Stirling, que funciona por meio de um ciclo termodinâmico, com aquecimento, expansão, resfriamento e contração de um gás.

O ciclo aproximado de um motor Stirling é composto de duas isotermas e duas isocóricas:

Neste modelo, feito em vidro, podemos observar os movimentos dos pistões, com as fontes quente e fria e a expansão e contração do ar dentro do tubo.

Inicialmente a extremidade do tubo contendo as bolinhas é aquecido por meio da chama da espiriteira à álcool. Conforme o ar interno é aquecido, ele se expande, realizando trabalho na seringa de vidro, na outra extremidade. Quando o pistão da seringa levanta o conjunto, o tubo se inclina e as bolinhas rolam para a extremidade quente, pela ação da gravidade. Mas, quando as bolinhas chegam na extremidade quente, ocupam o espaço do ar quente que havia lá. Esse ar quente, por sua vez, passa para o lado do tubo que está frio (na temperatura ambiente). Com o resfriamento, o volume do ar interno diminui e o pistão volta ao seu estado inicial e o ciclo se repete. A seringa faz o papel de pistão de trabalho (aonde o trabalho é realizado), enquanto que as bolinhas fazem o papel de pistão de troca (que força o ar a mudar de posição entre a fonte quente e a fonte fria).

Material Utilizado

• Tubo de vidro com 2 bolinhas de vidro e 1 de ferro
• Seringa de vidro
• Suporte com tubos de pvc e madeira
• Espiriteira à álcool

Equipamento  contruído e doado por Claudio Hiroyuki Furukawa para o Laboratório de Demonstrações da UFPA. 

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