Annexe
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1. tat 3 l tat 2 cession de chaleur sans travail e 2 1 d tente isotherme Thoide de l tat 2 l tat 1 apport de chaleur de la source froide cession de travail a Dispositif exp rimental pour l acquisition du diagramme p7 La poulie du petit moteur lectrique entra ne le volant 4 Mir d iE fa out 14 a lip NE Ensemble de capteurs e La mesure de la pression r alis e via un raccord pour tuyau Un manom tre avec sortie analogique est reli une entr e de la centrale SP5 ou du bo tier BORA Un capteur de pression peut tre r alis dans Synchronie menu Mat riel gt capteurs On cr un nouveau capteur et on l talonne La mesure du volume Potentiom tre 10 tours avec poulie alimentation tension continue 20 V ressort de rappel fixation d un fil sur le piston pour la mesure du d placement du piston de travail et donc de la variation de volume Ce fil passe sur la poulie puis est reli au ressort la poulie et le potentiom tre constituent le transducteur de mouvement Le ressort de rappel est fix un pied Il doit d j tre un peu tendu au point mort bas Enrouler le fil deux fois autour de la poulie pour qu aucun glissement ne survienne Le capteur le volume est r alis comme le capteur de pression On peut donc obtenir le relev d un diagramme pression volume b Dispositif exp rimental pour l acquisition de l cart de temp rature AT La mesure d2. D o des prototypes pour la production d lectricit l irrigation et le dessalement de l eau Le moteur de Stirling permet la transformation d nergie thermique en nergie m canique 1 Principe de fonctionnement Le principe est de chauffer un fluide pour qu il se d tende et entra ne un piston pour ensuite le refroidir et revenir aux conditions initiales En fonctionnement en moteur thermique la source d nergie est externe br leur alcool Le petit moteur lectrique pr c dent peut servir de g n ratrice pour la production d nergie lectrique par ex pour la connexion d une lampe Piston de travail B Piston de refoulement Etape 2 3 3 4 4 1 Z Le mode de fonctionnement du moteur est le suivant e 2 3 chauffement isochore V2 de l tat 2 l tat 3 apport de chaleur sans travail A est l arr t le volume est minimal B fait passer le gaz du c t de la source de chaleur o il s chauffe et fait monter la pression Q23 gt 0 e 3 4 d tente isotherme Tehauae de l tat 3 l tat 4 apport de chaleur cession de travail La pression lev e pousse A vers le bas le volume de l air augmente et le gaz produit un travail W34 lt 0 avec W34 gt W12 Q34 gt 0 e 4 1 refroidissement isochore V1 de l tat 4 l tat 1 cession de chaleur Q4 lt 0 sans travail L air est loin de la source de chaleur alors il se refroidit
3. Machine frigorifique 4 K r servoir 6 K Thermopompe 13 K r servoir 1 K 5 3 Repr sentation du diagramme de pression volume du moteur Stirling utilis comme pompe chaleur Autres quipements requis Alimentation CC 15 V 1 5 A U8521121 230 ou Alimentation CC 15 V 1 5 A U8521121 115 3B NET 0g U11300 230 ou 3B NET 0g U11300 115 3B NET ab U11310 Capteur de pression relative 1000 hPa U11322 Capteur de d placement U11371 Support de capteurs pour moteur Stirling G U11372 e Fixer le support de capteurs sur le socle du mo teur Stirling e Placer le capteur de pression relative en bas et le capteur de d placement en haut du support de capteurs la partie imprim e orient e vers le haut e Raccorder le c t du tuyau flexible du cap teur de pression relative et le tuyau flexible au cylindre du moteur Stirling l aide du tuyau flexible fourni avec le support de capteurs U11372 cf fig 4 Visser l crou borgne attach au fil fourni avec le support de capteurs sur la tige filet e du pis ton de travail entourer le fil autour de la poulie du capteur de d placement et accrocher le res sort cylindrique la tige filet e Pour obtenir une description d taill e du montage des cap teurs sur le support de capteurs reportez vous au mode d emploi du support de capteurs U11372 Raccorder le capteur de pression sur l entr e analogique A et le capteur de d placement sur l
4. rateur ou pompe chaleur en premi re partie et le moteur thermique en deuxi me partie cette machine est donc r versible I R cepteur thermique 1 Cycle de Stirling th orique Principe du Cycle Le principe est de comprimer un fluide pour qu il s chauffe La particularit du cycle th orique de Stirling est d avoir dans le cycle quatre tapes deux tapes volume constant et deux tapes temp rature constante Les 4 temps e temps chauffement isochore de l tat 1 l tat 4 e 2 temps compression isotherme T chaude de l tat 4 l tat 3 e 37 temps refroidissement isochore de l tat 3 l tat 2 e 4 me temps d tente isotherme T oide de l tat 2 l tat 1 Diagramme PV du Cycle id al 2 Sch ma du dispositif exp rimental Un petit moteur lectrique reli au volant apporte le travail n cessaire au r cepteur thermique 1 Bac pour l alcool br ler inutilis au 2 Raccord pour la mesure de la pression 3 Piston de travail ou piston moteur 4 Tige filet e reli e au piston de travail 5 Volant 6 petit moteur lectrique ss 7 Point de mesure 2 de la temp rature r servoir 8 Piston de refoulement 9 Point de mesure 1 de la temp rature Mat r r 1 non repr sent 1 g n rateur 3 Principe de fonctionnement 2 3 4 5 La particularit pratique de la machine de Stirling est d utiliser un piston de refoulemen
5. le volume est maximum dans A B pousse le gaz dans la chambre froide e 1 2 compression isotherme Thoiae de l tat 1 l tat 2 cession de chaleur apport de travail Wi2 gt 0 A monte B est l arr t le gaz qui s tait refroidit dans l tape pr c dente se contracte donc maintenant B eT a 0 A a R 2 Expressions du travail et du rendement pour information Soit le cycle de Stirling id al les 4 transformations sont r versibles n nombre de moles d air 1 Fa nRT In 2 gt 0 l et Op W donc On lt U 3 4 W nRT In et 34 ir W34 gt comme T gt Tralors W34 gt W12 il n y a pas de travail pour les tapes isochores donc pour le cycle W W W nR T T in 2 travail W Le rendement est le rapport chaleur consomm e Q34 est la chaleur consomm e car Q4 Q23 gt 0 et Q4 qui est c d e par le syst me est stock e momentan ment pour tre redonn e au syst me pour Q2 tout se passe comme si ces 2 changes thermiques n existaient pas c est ce dispositif 2 pistons qui permet cette astuce tr s avantageuse et qui fait un des grands int r ts de ce moteur nR T T Ja Le rendement est ainsi meilleur r ART TA 7 2 34 f T donc r 1 rendement d un cycle de Carnot fonctionnant entre les m mes isothermes C c est e rendement maximal id al En r alit le cycle n e
6. 3B SCIENTIFIC PHYSICS Moteur Stirling G U10050 Instructions d utilisation 02 11 ALF 12 11 10 9 8 vI 1 2 34 1 Consignes de s curit Remplir avec pr caution l alcool d natur dans le br leur veiller ne pas en renverser e Ne jamais remplir le br leur alcool tant que la m che r pand encore une faible lueur ou qu une autre flamme directe est allum e pro ximit e Apr s son emploi refermer imm diatement la bouteille d alcool e Ne pas mettre la main dans la flamme e Prudence Eteindre la flamme uniquement lorsque le couvercle est fix Le moteur Stirling se r chauffe en cas de fonction nement avec une flamme nue e Pendant et apr s l exploitation du moteur Ster ling ne pas toucher le cylindre refouleur e Avant de le ranger laissez refroidir le moteur Stirling 1 Roue volante avec rep re pour d terminer la vitesse 2 Unit moteur g n rateur avec poulie deux tages 3 Interrupteurs 4 Ampoule 5 Douilles de s curit de 4 mm 6 Br leur alcool 7 Support de mesure de temp rature 1 8 Piston d placeur 9 Raccord de tuyau avec chape pour mesures de pression 10 Support de mesure de temp rature 2 11 Piston de travail 12 Tige filet e M3 reli e au piston de travail 2 Description Le moteur Stirling permet l tude qualitative et quantitative du cycle de Stirling I peut tre exploit en trois modes diff rents comme moteur
7. e ot te nn des Comparer votre r sultat exp rimental celui d une machine fonctionnant suivant un 7 T cyc e id al r versible de type Carnot n 1 l Justi er les diff rences Ca act ristiques techniques onctionnement en moteur thermique Vitesse de rotation env 600 trs min Tension de la g n ratrice env 6 V CC Diff rence de pression 250 hPa 150 hPa Fonctionnement en pompe chaleur ou machine frigorifique Diff rence de pression 250 150 hPa Tension du moteur 9 V Vitesse de rotation 600 trs min Diff rence de temp rature par rapport 21 C Machine frigorifique 4 K r servoir 6 K Pompe chaleur 13 K r servoir 1 K Caract ristiques g n rales Volume total env 35 ml Changement de volume env 10 ml Courss du piston de travail 23 mm Dimensions 300 mm x 220 mm x 160 mm TRAVAUX PRATIQUES DE THERMODYNAMIQUE MACHINE DE STIRLING But du TP tudier une machine thermique moteur ou r cepteur bas e sur le cycle de Stirling un TP utilisant une interface permet une tude approfondie du fonctionnement de la machine en application des principes de la Thermodynamique 2 premiers principes cycle r versible isochores et isothermes rendement conversion de chaleur La maquette r alis e par Elwe Leybold permet l tude exp rimentale de cette machine de Stirling Le TP permet d tudier le r cepteur thermique r frig
8. entr e analogique B du 3B NETlog Brancher la source de courant continu via les bornes de 4 mm R gler max 12 V et activez le moteur Stirling en r glant l interrupteur en position inf rieure Lancer le logiciel 3B NET ab appeler l exp rience Moteur Stirling G et tracer le diagramme de pression volume Fig 2 Le moteur Stirling comme moteur thermi que max 12V CC Support de mesure de temp rature 1 et 2 F Es Fig 3 Le moteur Stirling comme thermopompe ou machine frigorifique Fig 4 Enregistrement du diagramme de pression volume 3B Scientific GmbH Rudorffweg 8 21031 Hamburg Allemagne www 3bscientific com Sous r serve de modifications techniques Copyright 2011 3B Scientific GmbH MOTEUR DE STIRLING Ce moteur a t invent en 1816 et a fonctionn pour la premi re fois en 1818 Son avantage r side dans sa structure ferm e et son fonctionnement combustion externe ot tous les combustibles peuvent tre utilis s Dans ce moteur le piston de travail comprime l air et le piston de d placement permet de d placer le gaz l int rieur du cylindre Piston de d placement en verre Piston de travail R chaud alcool Source de chaleur Le but de la manipulation est de d terminer le rendement de ce moteur 1 Description du cycle Le cycle se d compose en 4 tapes I D tente isotherme la temp rature T P Vi T1 gt P2 Va Ti L ai
9. es temp ratures froide au dixi me de et chaude au C deux points de mesure pour le raccordement de capteurs de temp rature on a ainsi l l vation et l abaissement de la temp rature de part et d autre du piston de refoulement Suivant le sens de rotation soit comme pompe chaleur soit comme machine frigorifique Machine frigorifique Rotation dans le sens horaire Pompe chaleur Rotation dans le sens trigoniom trique vu du c t moteur lectrique 1 2 sondes de temp rature NiCr Ni 2 2 adaptateurs temp rature sur le Sensor CASSY Le logiciel donne directement la mesure de AT ou bien chacune des 2 temp ratures s y EC 15 EL ue ide DE EL r mens a IT moteur air chaud Petite histoire du moteur air chaud dit moteur de Stirling D couvert en 1816 par le pasteur et ing nieur Robert Stirling ce moteur pourrait remplacer le traditionnel moteur explosion source de bruit et de pollution importants Contrairement ce dernier le moteur Stirling utilise un fluide ici l air contenu dans une enceinte ferm e chauff e par u18 source de chaleur ext rieure l enceinte C est donc un moteur combustion externe avec de nombreux avantages combustion en continu plus compl te pas de soupapes d admission et d chappement donc moins de bruit et possibilit th orique d utiliser tout combustible solide liquide gazeux solaire nucl aire
10. ique lair se d tend temp rature constante Modification d tat isochore lair re froidit volume constant dans le r g n rateur Phase de compression modification d tat isothermique lair est comprime isothermiquement 2e phase 3e phase Modification d tat isochore lair est de nou veau r chauff dans le r g n ra teur la temp rature initiale Dans le moteur Stirling le processus id al n est pas totalement r alis car les 4 phases se chevauchent Pendant l expansion un change de gaz chaud gaz froid se produit et pendant la phase de compression tout l air comprim n est pas encore dans la partie froide du moteur 4e phase A 4 paenan 3 j 4 CL e j 2 Fig 1 Sch ma du principe de fonctionnement A Piston d placeur B Piston de travail 5 Manipulation 5 1 Le moteur Stirling comme moteur thermique e Remplissez le br leur alcool placez le dans l vi demment de la plaque d assise d gagez la m che sur environ 1 2 mm puis allumez cette derni re e Placez le piston de refoulement en but e arri re et apr s un bref temps de r chauffement envi ron 1 2 minutes mettez la roue volante en mouvement en la poussant l g rement dans le sens des aiguilles d une montre vu de l unit du g n rateur moteur voir fig 2 e Le cas ch ant r glez la tension de la courroie d entra nement en d pla ant l unit du g
11. les isochores c est le cycle th orique Que constatez vous Pourquoi 3 3 Le cycle th orique En prenant les valeurs exp rimentales de volume et de temp rature d terminer au cours de chaque tape les quantit s de chaleur Q et les travaux W chang s parle gaz suppos parfait avec le milieu ext rieur C m 5R 2 7 En d duire le rendement th orique de ce oyde rn Won Q ssssgsesrecla sourcsdhonds 3 4 D termination du travail effectu au cours du cycle r el 7 Cr er la nouvelle Grandeur Int grale W unit J W repr sente le travail effectu par le moteur pendant le temps de l acquisition W pav Visualiser W f 6 partir de ces graphes valuer le travail W effectu par le moteur au cours d un cycle Quelle a t votre fa on de proc der D terminer graphiquement la dur e d un cycle V rifier votre r sultat par la connaissance du nombre de tours N effectu es par minute Comparer la valeur exp rimentale la valeur valu e l aide du cycle th orique 4 4 4 49 D terminer la puissance P du moteur 3 5 D termination du rendement Calculer la quantit de chaleur Q fournie par la source chaude pendant la dur e d un cycle Travail total W fourni pendant un cycle na Quantit de chaleur Q fournie par le r chaud pendant un cycle 7 Comparer ce rendement au rendement th orique du cycle nm ppp 5 4 en ne online ce lune ms DO ns n ons Eh th
12. n ra teur moteur e Allumez l ampoule en r glant l interrupteur en position sup rieure e Comme variante branchez une charge externe via la borne de 4 mm et r glez l interrupteur en position inf rieure Vitesse sans charge env 1 000 t min Vitesse avec g n rateur comme charge env 600 t min Tension du g n rateur env 6 V CC Pression diff rentielle 250 hPa 150 hPa 5 2 Le moteur Stirling comme thermopompe ou machine frigorifique Autres quipements requis Alimentation CC 15 V 1 5 A ou Alimentation CC 15 V 1 5 A U8521121 115 Thermom tre num rique U11818 e Placez les sondes de temp rature dans les tubu lures de mesure et branchez les un instrument de mesure voir fig 3 Branchez la source de courant continu via les bornes de 4 mm e R glez max 12 V et activez le moteur Stirling en r glant l interrupteur en position inf rieure e Observez l augmentation r duction de temp rature Lorsque le moteur fait office de machine frigorifique la roue volante tourne dans le sens des aiguilles d une montre vu de l unit du g n rateur moteur s il fonctionne comme une pompe thermique la roue tourne dans le sens inverse des aiguilles d une montre U8521121 230 e Pour changer de mode inversez la polarit des c bles de connexion Pression diff rentielle 250 hPa 150 hPa Tension de moteur 9V Vitesse de rotation 600 t min Ecart de temp rature rel 21 C
13. on peut donc obtenir le relev d un diagramme pression volume Le logiciel donne directement toutes ces mesures 4 Marche suivre a Mat riel suppl mentaire n cessaire le br leur alcool et un voltm tre aux bornes du petit moteur qui sert maintenant de g n ratrice b Allumer le br leur attendre 2 minutes pour que le gaz soit suffisamment chaud pour un d marrage facile puis lancer le volant moteur dans le sens trigonom trique vu du c t moteur donner au moins 3 pouss es Enlever la courroie entre le petit moteur et le volant si le moteur ne tourne pas assez vite c Comme au I enregistrer un cycle r gler ventuellement les distances du syst me potentiom tre pied et ressort pour le volume pour am liorer l enregistrement 5 Mesures et Exploitation a Enregistrer le diagramme pV l imprimer d terminer l aire du cycle Comme au I Le diam tre int rieur du cylindre de travail est de 25 mm ceci donnant une surface du piston de 4 9cm On obtient alors le volume qu on valuera raisonnablement 11 cm Le travail par cycle s obtient l aide de l aire du cycle comme au T b D terminer la dur e Af d un cycle en red finissant l abscisse et en augmentant le nombre de points d enregistrement Af est la p riode de la sinuso de obtenue
14. ont d termin es l aide de deux thermocouples NiCr Ni reli s l appareil de mesure PVNT mesure de la pression p du volume V de la vitesse de rotation N du moteur et des temp ratures la mise sous tension l appareil affiche CAL 7 Jes deux sondes tant la m me temp rature appuyez sur la touche AT 1 appareil affiche alors ot 7 Amener le piston de travail sa position la plus basse puis appuyez sur la touche calibrer V c Le volume V du gaz peut varier de 32 cm 44 cm Le capteur de volume est reli la voie EAl de l interface Voie 1 EAI calibre 5V Nom V Unit cm Commentaire volume Etalonnage manuel U 0 V 32 U 5 gt V 44 d Le capteur de pression mesure la diff rence de pression Ap par rapport la pression atmosph rique Pa Ce capteur est reli la voie EAO de l interface Voie2 EAO calibre 5V Nom p Unit Pa Commentaire pression talonnage manuel U 0 p 70 000 U V 219 000 Mode de fonctionnement Temporel Abscisse V Balayage Dur e 250 ms avec 192 points de mesure D termination du nombre n de moles de gaz contenu dans le cylindre Le r chaud alcool tant teint relever le volume V la pression p et la temp rature T du gaz En appliquant la loi des gaz parfaits en d duire n 1 3 10 3 mol Acquisition des donn es Allumer le r chaud et noter l heure Quand la temp rature T a
15. r h lium ou hydrog ne comme fluide temp ratures lev es jusqu 1400 C d o un rendement sup rieur aux moteurs classiques avec moindre bruit et moindre pollution Affaire suivre Les applications M me si le moteur de Stirling peu de chance de supplanter le moteur explosion dans la propulsion des v hicules classiques il a peut tre un avenir dans les v hicules carburants hybrides et faible pollution Il est d j utilis pour la propulsion de sous marins car il est silencieux et sans vibration Il a des applications biom dicales comme c ur artificiel Il sert la production d lectricit comme moteur de groupes lectrog ne dans des endroits peu accessibles avec comme source de chaleur le soleil ou la biomasse Il st aussi utilis dans un cycle qui n est plus moteur ma s pompe chaleur ou r frig rateur Dans ce cas le travail est fourni et le moteur sert refroidir une source Le d partement de chimie du Palais de la d couverte est dot d un moteur de Stirling qui refroidit l air une temp rature inf rieure 193 C pour le liqu fier Enfin il est utilis dans la technologie spatiale comme source de courant chauff entre autres par des radio isotopes 3 Description du dispositif exp rimental pour les mesures L extr mit du cylindre de d tente est chauff e par un br leur alcool ensemble de capteurs La mesure de la pression et du volume comme au I
16. r se dilate sous l effet de la chaleur re ue par la source chaude et repousse le piston de travail vers la haut alors que le piston de d placement reste immobile II Refroidissement isochore au volume V p2 V2 T1 gt ps3 V2 T2 Le piston de d placement chasse l air de la zone situ e au dessus de la flamme L air se refroidit de mini re isochore II Compression isotherme la temp rature T Ds V2 T2 pa V1 Te L air est comprim par le piston de travail de fa on isotherme car le piston de d placement reste immobile IV chauffement isochore au volume V Pa Vi s T2 gt pr Vi Ti Le piston de d placement d place l air vers la zone situ e au dessus de la source de chaleur alors que le piston de travail reste immobile 2 tude pratique Pr paration de l acquisition des donn es a La source de chaleur est un r chaud alcool Pouvoir calorifique de l alcool K 25 k g La quantit d alcool br l au cours de l exp rience est d termin e en pesant le r chaud avant et apr s l exp rience et en ayant pris soin de noter la dur e totale de combustion environ 15 minutes Remplir le r servoir du r chaud et v rifier que la longueur de la partie merg e de la m che ne d passe pas de plus del mm amp Peser le r chaud mais ne pas l allumer tout de suite b Les temp ratures dans les parties chaude T et froide T2 du cylindre de d tente s
17. st pas r versible donc le rendement est loin d tre maximal Le travail donn par le syst me correspond ainsi Paire d limit e par la courbe Dans l exp rience on trace le diagramme pV du moteur air chaud en tant que moteur thermique La puissance du moteur est donn e par P W Af travail d un cycle dur e d un cycle D terminer la puissance du moteur c Comparaison avec la th orie e Rendement r el la consommation d alcool est de 6 7 mg s et la production thermique de l alcool br l est de 25 kJ g mais la puissance thermique effectivement re ue par le syst me est d environ 10 kJ g en d duire la puissance thermique fournie au moteur P umie puis en d duire le rendement r el r P P rumie e Rendement id al Mesurer les 2 temp ratures T et Tz en d duire le rendement th orique id al de Carnot ro e conclure 6 Moteur en charge On veut utiliser l nergie m canique donn e par le moteur d tendre le ressort ou l enlever du capteur de mouvement mettre la courroie entre la g n ratrice et le volant placer une ampoule d viss e aux bornes de la g n ratrice pendant que le moteur tourne visser l ampoule que se passe t il d visser l ampoule que se passe t il Mesurer la tension vide sans ampoule aux bornes de la g n ratrice CONCLUSION Les essais de moteur Stirling repris depuis plus de 10 ans mettent en uvre des mat riaux r cents les c ramiques en particulie
18. t d placeur en plus du piston qui fourni le travail Le r le de ce un piston de refoulement est de s parer la source froide et chaude il n est pas obligatoirement reli m caniquement au piston Ce piston de refoulement permet le passage du fluide La maquette r alis e par Elwe Leybold est constitu e d un piston de travail A et d un piston de refoulement B tous les 2 en verre plac s parall lement entre eux Le syst me thermodynamique est donc l air machine air chaud contenu dans A et l ext rieur de B mais toujours dans une enceinte ferm e l air circule dans les enceintes point de passage O mais l ensemble est herm tique Le volume d air dans l enceinte du piston B est constant alors que celui dans l enceinte de A varie Le piston de d tente B assure aussi la r g n ration il refroidit le courant de gaz chaud accumule son nergie et la rec de au gaz froid Il est noter que les mouvements des pistons sont toujours d cal s Piston de travail B Piston de refoulement 2 1 4 4 3 3 2 Le mode de fonctionnement du r cepteur est le suivant e 4 chauffement isochore de l tat 1 l tat 4 apport de chaleur sans travail e 4 3 compression isotherme Tchaude de l tat 4 l tat 3 cession de chaleur la source chaude apport de travail par le mouvement impos par le petit moteur lectrique e 3 2 refroidissement isochore de l
19. thermi que comme thermopompe et comme machine fri gorifique Le cylindre et le piston refouleurs sont constitu s en verre thermor sistant le cylindre de travail la roue volante et les protections de l engrenage en verre acrylique Ainsi les diff rentes phases des mouve ments peuvent elles tout moment tre tr s bien observ es Les vilebrequins en acier durci sont mont s sur billes Les bielles sont en plastique inusable L unit int gr e du moteur g n rateur avec poulie deux tages permet de transformer l nergie m cani que g n r e en nergie lectrique Avec possibilit de commutation pour exploiter une lampe int gr e ainsi que pour appliquer des charges externes ou alimenter l nergie lectrique pour l emploi comme pompe thermique ou machine frigorifique Mesurez la course du piston de travail en fixant le fil fourni la tige filet e du piston 3 Caract ristiques techniques Unit moteur g n rateur max 12 V CC Poulie deux tages 9 30 mm 19 mm Piston de travail 9 25 mm Course piston de travail 24 mm Modification de volume 24 mm 2 mm T 12 cm Volume minimum 32 cm Volume maximum 44 cm Puissance du moteur Stirling env 1 W Dimensions env 300x220x160 mm Masse env 1 65 kg 4 Sch ma du principe de fonctionnement Le processus Stirling id al comprend 4 phases voir fig 1 1 re phase Phase d expansion modification d tat isotherm
20. tteint environ 90 C lancer le moteur en tournant la roue en plexiglas dans le sens des aiguilles d une montre La vitesse doit tre comprise entre 500 et 1000 tours par minute Faire quelques acquisitions enregistr es sur les pages diff rentes du m me fichier Reg Win en choisissant des vitesses de rotation diff rentes A chaque enregistrement noter comme param tres exp rimentaux Irena To N vitesse de rotation du moteur teindre le r chaud au bout de 15 minutes environ et noter l heure et vous le rep serez pour conna tre la consommation d alcool 7 D duire la chaleur lib r e par le r chaud par unit de temps 3 Exploitation des r sultats Sauvez les acquisitions r alis es 3 1 Visualisation du cycle de Clapeyron Observer p f V D crire la forme du cycle obtenu 3 2 Superposition des isothermes th oriques Pour comparer avec le cycle th orique vous allez superposer les deux isothermes th oriques Cr er les nouvelles Grandeurs Calcul es P nRT V isotherme th orique la temp rature T en K p2 nRT V isotherme th orique la temp rature T NB la quantit de mati re ni et la constante des gaz parfaits R peuvent tre consid r e comme des param tres exp rimentaux de m me valeur pour chaque page Il convient donc de cr er ces param tres pour manipuler des expressions litt rales 7 Imprimer ce graphe et rejoindre les isothermes pour figurer
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