Diagrama pV a motorului cu aer cald ca motor termic – Inregistrare si evaluare cu CASSY

Diagrama pV a motorului cu aer cald ca motor termic – Inregistrare si evaluare cu CASSY

Acest experiment implica inregistrarea diagramei pV (presiune-volum) a motorului cu aer cald folosind sistemul computerizat de inregistrare a valorilor masurate CASSY. Un senzor de presiune masoara presiunea p in cilindru, iar un senzor de miscare rotativ masoara pozitia s, din care se calculeaza volumul V, in functie de timpul t. Valorile masurate sunt afisate direct pe ecran sub forma unei diagrame pV. In evaluarea ulterioara, lucrul mecanic efectuat, cum ar fi frecarea pistonului pe ciclu si, pe baza acestuia, puterea mecanica, sunt calculate si reprezentate grafic in functie de viteza fara sarcina.

Scopurile experimentului includ:

• Inregistrarea diagramei pV pentru diferite tensiuni de incalzire.
• Determinarea lucrului mecanic pe fiecare rotatie din suprafata inchisa.

Ciclul unui motor termic este adesea reprezentat ca o curba inchisa intr-un diagrama pV (presiune-volum), unde lucrul mecanic preluat din sistem este dat de suprafata inchisa sub curba respectiva. Ciclul motorului cu aer cald este adesea descris intr-o forma idealizata ca un ciclu Stirling, adica o succesiune de incalzire izocorica (a), expansiune izotermala (b), racire izocorica (c) si compresiune izotermala (d). Aceasta descriere, totusi, este o aproximare grosiera, deoarece pistonul de lucru se misca sinusoidal si, prin urmare, o schimbare izocorica a starii nu poate fi asteptata. In acest experiment, diagrama pV este inregistrata cu ajutorul sistemului de achizitie de date asistat de calculator CASSY pentru a fi comparata cu comportamentul real al motorului cu aer cald. Un senzor de presiune masoara presiunea p in cilindru, iar un senzor de deplasare masoara pozitia s a pistonului de lucru, din care se calculeaza volumul V. Valorile masurate sunt afisate imediat pe monitor sub forma unei diagrame pV.