Discussione: TEMPERATURA, VOLUME, PRESSIONE

Ciao a tutti
Da un libro "Le grandi invenzioni" di fine '800 alla sezione dedicata ai motori ad aria calda (di stirling non ne parla), dal capitolo "Le rivali della macchina a vapore" si legge:

"L'aria atmosferica, passando dalla temperatura di 0° alla temperatura di 100° centigradi, aumenta per circa un terzo (più precisamente 367/1000) il suo volume; perciò quando la di lei tendenza ad espandersi sia contrastata, quell'aria esercita una corrispondente pressione sulle pareti del recipiente che la racchiude. Alla temperatura di 272° centigradi, l'aria assume volume doppio di quello da essa posseduto a 0°; alla temperatura di 544° essa raggiunge un volume triplo e così via, e perciò l'aria riscaldata a 272° esercita, sulle pareti del recipiente che si oppone alla di lei dilatazione, una pressione pari a quella di 2 atmosfere, riscaldata a 544° esercita pressione corrispondente a 3 atmosfere, e così via."

Mi auguro che possa essere di aiuto o chiarire le idee a chi si sta cimentando a costruirne uno.

Salutoni
Furio57

E' una bella citazione, storicamente datata, che esprime in concetti semplici le leggi della fisica.... molto carina davvero.

Ovviamente oggi si parlerebbe di "dilatazione cubica dei gas", e la cifra andrebbe corretta da 272 a 273,15.
Si tratta infatti della legge per cui, ad una variazione di un grado nella temperatura di qualunque gas, corrisponde una variazione del suo volume di un decentosettantatreesimo e rotti del suo volume, ragion per cui ad una temperatura di +273,15 gradi centigradi (cioè 546,30 kelvin) il volume occupato da un gas è il doppio che a zero gradi.
Se il gas è confinato e non può occupare più volume, allora aumenterà (anzi, raddoppierà) la pressione...

Una delle conseguenze di questa legge è che a parità dei volume occupato un gas caldo è più leggero (mongolfiere..), un altra è che evidentemente se raggiungessimo lo zero assoluto il gas non occuperebbe più ALCUN volume (sparirebbe???) insomma si tratta della legge per cui allo zero assoluto ci possiamo solo avvicinare moltissimo senza raggiungerlo mai, perchè altrimenti si creerebbe un evidente paradosso.

Ed ecco spiegato perchè si usa questa strana cifra (273,15) per indicare la temperatura assoluta... essa corrisponde al coefficiente di dilatazione cubica dei gas (che è stato preso come riferimento dell'unità di misura, mentre invece per i gradi centigradi si è preso come riferimento il punto triplo dell'acqua).

Grazie Furio:
Sono dati preziosissimi, almeno per quel che mi riguarda.......
Saluti
Gustavo

PV=nRT...

CITAZIONE

PV=nRT

Beh, adesso non andiamo troppo avanti...
Ci vorrà un po' di tempo prima di riuscire ad arrivare ai testi di prima superiore.... :-(

ciao a tutti e un grazie a Furio che inconsapevolmente mi è stato di grande aiuto.
Ho costruito due modelli di Stirling e sono perfettamente funzionanti,adesso sono impegnato nella costruzione di un modello da 3Kw dietro richiesta di aziende che hanno la necessita di sfruttare il calore in uscita dalle caldaie che funzionano a Sanza.
un Saluto da Carlo.

CITAZIONE (cp19go @ 21/9/2007, 11:31)

ciao a tutti e un grazie a Furio che inconsapevolmente mi è stato di grande aiuto.
Ho costruito due modelli di Stirling e sono perfettamente funzionanti,adesso sono impegnato nella costruzione di un modello da 3Kw dietro richiesta di aziende che hanno la necessita di sfruttare il calore in uscita dalle caldaie che funzionano a Sanza.
un Saluto da Carlo.

Pendiamo tutti dalle tue labbra....complimenti

Ma parli di 3 Kw elettrici?....impresa non da poco comunque

Se ci postassi anche qualche foto dei tuoi prototipi sarebbero benvenuti!
Saluti....

perchè invece non metti su una piccola azienda o società per realizzare e vendere (magari anche in kit di montaggio) degli stirling da 4-500W, 1kW max che io te ne compro subito 1 ?

Ciao a tutti

CITAZIONE (cp19go @ 21/9/2007, 11:31)

ciao a tutti e un grazie a Furio che inconsapevolmente mi è stato di grande aiuto.
Ho costruito due modelli di Stirling e...

Ciao Carlo bentrovato! Beh! non tanto inconsapevole,! cerco sempre di stimolare nuovi costruttori/inventori, nel tuo caso mi pare di esserci riuscito...complimenti per i tuoi progetti, quoto in toto Biomassoso sul postare qualche foto dei tuoi stirling.

Salutoni
Furio57

Ciao Furio,ho un dubbio sulla capacità degli stirling...se metto uno stirling di quelli ad "alta temperatura"chiuso in un recipiente ermetico (lasciando fuori solamente la parte da riscaldare naturalmente) e lo pressurizzo diciamo a 10bar, ottengo effettivamente 10 volte circa la potenza dello stesso stirling in atmosfera?Naturalmente portando la parte da riscaldare alla stessa temperatura, anche se nello stirling pressurizzato il CALORE da fornira sarà maggiore vista la maggiore densità dell'aria)?
Se questo dovesse funzionare come da teoria,mi resta sempre il problema di raffreddare l'aria nel cilindro di espansione,perchè credo che dopo pochi minuti di funzionamento tutta l'aria all'interno del contenitore pressurizzato abbia una temperatura abbastanza elevata e quindi con un delta T molto inferiore il motore tenderà a rallentare fino a fermarsi......è corretto?
Ciao
Daniele

Salve a tutti
Costruisci una camera attorno al cilindro freddo in cui fai scorrere aqcua.
Salvo idee migliori

Un motore stirling completamente chiuso in un contenitore non può essere semplicemente riscaldato. Prima perchè la pressione raggiungerebbe livelli insostenibili, secondo perchè come hai detto il rendimento cadrebbe a zero a causa del basso o nullo salto termico.
Quindi, se da una parte si riscalda dall'altra si deve raffreddare.
Da una parte si fornisce calore, dall'altra si deve sottrarre. La differenza tra le due è l'energia termica che si trasforma in energia meccanica.
Maggiore è la quantità di moli di gas all'interno del motore, maggiore è la pressione per la stessa quantità di volume, ma maggiore è il rendimento che si ottiene.
Acqua intorno alla parte fredda va bene. Ma poi anche l'acqua si scalda, quindi occorre uno scambiatore di calore con l'ambiente. Leggasi radiatore.

Lawrence Ai fatto centro.
Per mggior chiarezza, cavita' attorno al cilindro freddo con l'aqcua che circola attorno,due raccordi peri tubi, una pompa...ops...niente pompa..,nel cilindro un raccordo su' uno giu' =rispetto delle quote tra motore e radiatore= circolazione naturale=fra non molto vedremo su questo forum uno stirling pressurizato made in energierinnovabili .ITALIAPerche' qualcuno da questo forum dovra tirarlo fuori...o no??

Per Furio57 e a chi va di rispondere.
Quella specie di carburattorino che sta' nella parete superiore dl motore che hai postato, quello da 5Kw, puo' essere la pompa per pressurizare?

Grazie saluti

Ora non ricordo bene le immagini di quel motore SGF, e non riesco a trovarle vista l'ora
Però da quello che ricordo, quello pensai fosse il cilindro del pistone di lavoro.
Una pompa per la pressurizzazione non credo sia facile collegarla direttamente alla parte meccanica, potrebbe andare facilmente in sovrapressione (beh si potrebbe mettere una valvola di sicurezza),se non utilizzando complicati sistemi.
Ma credo sarebbe molto meglio, utilizzare un sensore di pressione interfacciato con un microcontrollore, che comanda l'elettrovalvola per il "rabbocco" della pressione persa, e così si avrebbero anche tutti gli altri controlli automatici necessari.

gyuse Il motore e' questo.

in quei tubicini di rame che si vedono sopra il motore .. che e'?

Tra l'altro qui si vede il raffreddamento con intercapedine ad aqcua(tubi verde e nero)

A me continua a sembrarmi il motore di Banana Joe e sto con gli ippopotami. Mi dispiace, ma questa è la mia impressione. Potrà anche funzionare ma non credo che sia lo stato dell'arte a cui mirare...
Già l'avevo scritto, ma a qualcuno quest'impressione non piace e ci sta che ricancelli questo post. Ma a costo di esser noioso, io la vedo così.

Bella la canzone di quel film

Comunque dai, da qualche punto bisognerà partire, sarà bruttino, ma io ce lo vedo bene nel mio giardino, con un bel collettore solare
Io invece continuo a dire che è meglio partire, anche da una schifezza, però funzionante, e studiarci su pian piano finchè si raggiunge il risultato sperato, che puntare alla perfezione tecnica, e poi manco cominciare perchè il progetto è o troppo complicato da costruire o troppo costoso.

ciao a tuttihai ragione gyuse,come mi aveva fatto notare furio57,prima di partire con qualcosa di troppo sofisticato è meglio partire da qualcosa di semplice...se però prima di incominciare ci si pensa un pochino magari si eliminano in partenza errori banali visto che costruire e poi modificare....costa tempo e denaro.ciao a tutti

Anche io sto con gli ipopotami,e', anziche in giardino,almeno, al livello estetico, lo vedo meglio immezzo al ferrovecchio che ho di fianco all' officcina.
Tuttavia l'estettica non c'entra niente con le prestazioni, in foto sivede chiaro il raffreddamento ad aqcua, anche se spartano, sembra senza riciclo cioe' aqcua vuoto a perdere,comunque il raffreddamento e migliore che' con alettature,se a questo aggiungi la sovrapressione (mi sembra abbastanza robusto per sooportare pressioni importanti) probabilmente un po' di potenza la tiri fuori.
Bisogna leggere il libro per capire meglio.On line non lo compro perche ' i lbri voglio sfogliarli prima di comprarli,carta igenica ne' ho abbastanza.

Come ho il tempo (a giorni non a mesi) vi posto il mio stirling, e' del tipo uguale alla avatar (ho come si chiama!!!) di Furio.

Prima gli do una mano di vernice....altrimenti in giardino......

Quando sperimenti,costruicsci e poi modifichi Molto.Seno' ti rimane il dubbio e non dormi la notte. il mio lo ho modificato 3 volte in una note o smontato alle 6 del mattino.