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miércoles, 13 de febrero de 2013

Cargando la batería del teléfono celular utilizando el calor de una taza de café caliente, o el frío de un vaso de cerveza bien helada


La empresa  Epiphany Labs, de New Castle, Pennsylvania, está desarrollando, segúna el diario inglés Daily Mail, el prototipo de un dispositivo, cuyo valor, cuando salga a la venta andaría en torno de las 60 libras, que permitiría cargar los celulares usando el calor de una taza de café o bien usando el frío de un vaso de cerveza.


Café caliente
El funcionamiento se basa en el uso de un motor Stirling, que aprovecha las fuentes caliente del café o fría de la cerveza para realizar su ciclo térmico.

El aparato es el mismo en ambos casos. Simplemente se da vuelta, y en un caso (rojo)está preparado para recibir el calor de la taza caliente y en el otro caso(azul) para recibir el frío del vaso frío.






Cerveza fría
El motor Stirling necesita simultáneamente de una fuente fría y una caliente para funcionar.

En el 1er caso (rojo) la temperatura ambiente será la fuente fría y la temperatura de la taza de café la fuente caliente.

En el segundo caso(azul)la temperatura del vaso de cerveza será la fuente fría y la del ambiente la fuente caliente.

En ambos casos el motor accionará mecánicamente un pequeño generador que cargará la batería del teléfono celular.

La empresa no especifica el tiempo que demorará la carga, dado que el mismo depende de muchos factores. En algunos casos es probable que el café deba tomarse algo frío y la cerveza algo caliente, pero eso, por ahora, no es un gran problema.De todos modos tiene un led verde que se apaga cuando la batería está cargada.

Motor Stirling

El principio de funcionamiento del motor Stirling se basa en  el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande. Es decir, es necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos y se trata de un motor térmico.Se incluye un dispositivo llamado regenerador, cuya función  es absorber y ceder calor en las evoluciones a volumen constante del ciclo.


El ciclo Stirling ideal consiste de cuatro procesos termodinámicos que se producen sobre el gas de trabajo :  1) Expansión isotérmica del gas a alta temperatura. Durante este proceso se absorbe calor de la fuente caliente. 2) Cesión de una cantidad de calor Qr  al regenerador a volumen constante, para ser usado luego, disminuyendo la temperatura del fluido. 3) Compresión Isotérmica del gas a la temperatura inferior. Durante este proceso se cede al exterior una cantidad de calor a la fuente fría. 4) Absorción de calor a volumen constante. El gas absorbe del regenerador una cantidad de calor Qr y aumenta su temperatura, lo que provoca un aumento de presión.  



                                    



Motor Stirling tipo Beta. Solo hay un cilindro, caliente en un extremo y frío en el otro.Un desplazador de ajuste holgado desvía el aire entre los extremos caliente y frío del cilindro. Un pistón de potencia en el extremo del cilindro acciona el volante de inercia.






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