MOTOR DE STIRLING UM ALIADO NO PROCESSO DE APRENDIZAGEM DA TERMODINÂMICA

Inventado em 1816 pelo pastor escocês Robert Stirling e seu irmão, o Motor de Stirling é um motor de combustão externa. Seu principal intuito era substituir os motores de vapor, que sempre causou diversos acidentes nas indústrias, já que no início do século XIV os motores a vapor explodiam com muita facilidade. É referido também como "motor de ar quente", por utilizar os gases atmosféricos como fluido de trabalho. Este tipo de motor funciona como um ciclo termodinâmico composto de 4 fases e executado em 2 tempos do pistão: compressão isotérmica (temperatura constante), aquecimento isovolumétrico (volume constante), expansão isotérmica e resfriamento isovolumétrico. Este é o ciclo idealizado (válido para gases perfeitos), que varia do ciclo real medido por instrumentos. Parecido muito do chamado Ciclo de Carnot, que estabelece o limite teórico máximo de rendimento das máquinas térmicas. Um fato que chama atenção do motor de Stirling é sua simplicidade, pois consiste de duas câmaras em diferentes temperaturas que aquecem e resfriam um gás de forma alternada, provocando expansão e contração cíclicas, o que faz movimentar dois êmbolos ligados a um eixo comum. Para a construção do Motor Stirling foi feita uma pesquisa na internet, onde encontrou-se diversos modelos interessantes e que utilizavam materiais de fácil acesso e custo reduzido. Utilizamos latas de conserva, raias de bicicletas, CD’s, canos PVC, presilhas, porcas, parafusos, solda, chaves, serrinha e cola . Quando aplicado no Ensino de Física o motor torna-se um grande aliado na aproximação da teoria da Termodinâmica com a prática, conceitos que são trabalhados em sala de aula. Neste contexto após construção e funcionamento os alunos conseguirão uma melhor visualização dos processos termodinâmicos presentes no ciclo do motor. Por tratar-se de um projeto de baixo custo o objetivo é a construção e utilização motivando os discentes em seu processo de aprendizagem.