¿Qué nos ayuda a comprender el funcionamiento del Motor Stirling?

El funcionamiento del motor Stirling, se basa primordialmente en la variación de presión a causa de los cambios de temperatura. Conociendo los siguientes conceptos será más fácil de entender.

 La Termodinámica es la rama de la Física, que se ocupa del estudio de la transformación de la energía térmica en energía mecánica y del proceso inverso; es decir, la termodinámica es aquella que se encarga de estudiar cómo es que el calor (energía térmica) puede producir algún tipo de trabajo (energía mecánica).

Existen diversos factores llamados variables de estado que determinan la condición física de un gas, como son: Presión, volumen, temperatura y cantidad de materia o sustancia. Se han realizado diversos estudios sobre las interacciones de estas variables, dando como resultado la formación de tres leyes: Ley de Boyle, ley de Gay Lussac y Ley de Charles, que a la vez dieron pie a la conformación de los procesos termodinámicos, los cuales son:

·         Proceso Isotérmico.

·         Proceso Isométrico o Isocórico

·         Proceso Isobárico.

La Primera Ley de la termodinámica enuncia que la energía debe conservarse en cualquier proceso termodinámico, es decir que en cualquiera de los procesos mencionados debe de conservarse la energía. En la elaboración del motor nos enfocamos en el proceso Isotérmico y el proceso Isocórico o Isométrico.

Los procesos isométricos se observan en el funcionamiento del motor al calentar y enfriar el fluido de trabajo a volumen constante. Este proceso es comúnmente conocido como Ley de Gay Lussac en donde se enuncia que la presión absoluta del gas es directamente proporcional a la temperatura.

P1/T1 = P2/T2

donde:

P1= Presión inicial

T1= Temperatura inicial

P2= Presión final

T2= Temperatura final

Los procesos isotérmicos, podemos verlos en la compresión y expansión del fluido a temperatura constante y también son conocidos como Ley de Boyle en donde se enuncia que el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión absoluta que se le aplique.

P1V1 = P2V2

donde:

P1= Presión inicial

P2= Presión final

V1= Volumen inicial

V2= Volumen final

Es más fácil entender el funcionamiento del motor Stirling si podemos comprender bien estos principios; en conclusión este motor se basa principalmente en la variación de presión a causa de los cambios de temperatura.

Porque hemos definido en lo general la termodinámica para entender este procedimiento, el por qué es posible su uncionamiento, hay que aclarar también que el motor Striling es una máquina térmica, pero…