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Kreisprozesse

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    Niedertemperatur-Stirling-Motor,Bausatz

    Bausatz eines transparenten Stirling-Motors in kompakter Bauform. Er dient zur Veranschaulichung der Arbeitsweise und des prinzipiellen Aufbaus eines Stirling-Motors. Eine Temperaturdifferenz zwischen Boden- und Oberplatte von ca. 5º C reicht aus, den Motor in Bewegung zu setzen. Dies lässt sich bereits durch die Zuführung von Handwärme oder durch Abführung von Wärme an einen Kühlakku aus dem Kühlschrank erreichen. Dank der mattschwarzen Beschichtung der Oberplatte lässt sich das Gerät auch als Solarmotor betreiben. Dabei hängt die Drehrichtung davon ab, ob die Wärmezufuhr von oben oder von unten erfolgt.

    Der Arbeitszylinder besteht aus Präzisionsglas, Verdrängerzylinder und Schwungrad aus Acrylglas, daher lassen sich die Bewegungen von Arbeitskolben, Verdrängerkolben und Kurbelantrieb gut beobachten. Kurbelwelle und Pleuel in Präzisions-Miniaturkugellager sind gelagert.

    Technische Daten:

    Drehzahl: 80 U/min bei ΔT = 10ºC

    Schwungrad: 110 mm Ø

    Abmessungen: 138 mmx110 mm Ø

    Artikelnummer: 1002599
    327.15 CHF
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    Stirling-Motor G – transparent,für quantitative Untersuchungen von thermodynamischen Kreisprozessen

    Transparenter Stirling-Motor zur quantitativen Untersuchung des Stirling’schen Kreisprozesses als Wärmekraftmaschine, als Wärmepumpe und als Kältemaschine. Verdrängerzylinder und Verdrängerkolben bestehen aus hitzebeständigem Glas, Arbeitszylinder, Schwungrad und Getriebeabdeckungen aus Acrylglas. Somit lassen sich die Bewegungsabläufe sehr gut beobachten. Die kugelgelagerten Kurbelwellen bestehen aus gehärtetem Stahl, die Pleuel aus verschleissfestem Kunststoff. Einschliesslich Spiritusbrenner mit verstellbarem Docht zur Wärmezufuhr.

    Im Verdrängerzylinder sind Temperatur-Messstutzen vor und hinter dem Verdrängerkolben im Glas eingelassen, um die Temperaturdifferenzen beim Betrieb als Wärmepumpe oder Kältemaschine messen zu können. Das grosse Schwungrad aus Acrylglas mit aufgedruckter Markierung ermöglicht die Messung der Umdrehungen pro Zeiteinheit mit einer Lichtschranke. Zur Aufnahme von pV-Diagrammen kann die Druckmessung im Arbeitszylinder über eine Schlauchanschlussöffnung bewerkstelligt werden und die Volumenbestimmung durch Befestigen eines Fadens am Arbeitskolben zur Messung des Hubweges.

    Die eingebaute Motor-Generator-Einheit mit zweistufiger Riemenscheibe ermöglicht die Umwandlung der erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie. Mit Umschaltmöglichkeit zum Betrieb einer eingebauten Lampe sowie zum Betrieb externer Lasten oder zur Einspeisung elektrischer Energie zum Betrieb als Wärmepumpe oder Kältemaschine je nach Drehrichtung des Stirlingmotors.

    Siehe auch Experiment UE2060250.

    Leistung des Stirlingmotors: 1,5 W

    Lehrlaufdrehzahl: 1000 U/min

    Schwungrad: 140 mm Ø

    Arbeitskolben: 25 mm Ø

    Hub des Arbeitskolbens: 24 mm

    Gasvolumen: 32 cm³ – 44 cm³

    Motor-Generator-Einheit: max. 12 V DC

    Riemenscheibe: zweistufig (30 mm Ø, 19 mm Ø)

    Abmessungen: 300×220×160 mm³

    Masse: 1,6 kg

    Artikelnummer: 1002594
    1,293.25 CHF
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    Dampfmaschine B

    373.85 CHF
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    Dampfmaschine B

    Modell einer Dampfmaschine zur Demonstration eines Kreisprozesses mit Phasenumwandlung des Arbeitsmittels (Wasser bzw. Wasserdampf).

    Feststehender doppelt wirkender Messingzylinder, mit in beide Drehrichtungen nutzbaren Schwungrad mit Antriebsscheibe, Zentrifugalregulator und Dampfstrahlöler.

    Hochglanzpolierter, vernickelter Messingkessel mit als Schauglas ausgebildetem Wasserstandsanzeiger, Federsicherheitsventil und Domdampfpfeife. Messingkessel aufgesetzt auf ein altkupferfarbiges Kesselhaus mit Ziegelsteinmuster und Schornstein. Beheizung erfolgt mit Trockenbrennstoff. Kondenswasserschale unterhalb des Schornsteins, der dadurch naturgetreu raucht.

    Sockel: 260×200 mm²

    Höhe: 240 mm

    Schwungrad: 70 mm Ø

    Kessel: 115 mm x 45 mm Ø

    Kesselvolumen: 155 ml

    Füllmenge: ca. 120 ml

    Gewicht: 1,3 kg

    Artikelnummer: 1012801
    373.85 CHF
  • Dampfmaschine G

    1,369.50 CHF
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    Dampfmaschine G

    Transparente Dampfmaschine zur Demonstration der Funktionsweise einer oszillierenden Dampfmaschine, bei der sich der Zylinder um eine Mittelachse bewegt und während seiner Bewegung den Ein- und Auslass der Dampfkanäle öffnet bzw. schliesst.

    Grundplatte und Schwungrad bestehen aus Acrylglas, Kessel und Arbeitszylinder aus hitzebeständigem Quarzglas, dadurch lassen sich alle Bewegungsabläufe sehr gut beobachten. Mit kugelgelagerter Kurbelwelle aus Messing und im Kessel eingebautem Sicherheitsventil zur Verhinderung von Überdruck. Einschliesslich Spiritusbrenner mit verstellbarem Docht zur Wärmezufuhr.

    Drehzahl: 800 U/min

    Mechanische Leistung: 1 W

    Kesselvolumen: 50 ml

    Laufzeit je Füllung: 20 – 25 min

    Max. Betriebsdruck: 0,5 bar

    Abmessungen:         260x170x110 mm3

    Artikelnummer: 1002597
    1,369.50 CHF
  • Dampfmaschinenöl

    8.30 CHF
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    Dampfmaschinenöl

    Öl zum Schmieren von Kolben, Zylinder und allen übrigen Lagern der Dampfmaschine B (U13850).

    Artikelnummer: 1012887
    8.30 CHF
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    Docht

    6.80 CHF
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    Docht

    Ersatzdocht für Spirituslampe U8621240.

    Länge: 100 mm

    Artikelnummer: 1001048
    6.80 CHF
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    Ergänzungssatz Stirling-Motor D

    Der Ergänzungssatz Stirling-Motor D stellt die Zubehörteile bereit, die zum Aufbau der Sensoren nötig sind. Der Satz besteht aus:

    1 Auflageplatte für die Montage des Wegaufnehmers (U11371)

    1 Rändelschraube zur Befestigung der Auflageplatte auf der Stativsäule

    1 Stiel mit Magnetfuß für den Wegaufnehmer

    1 Silikonschlauch zum Anschluss des Relativ-Drucksensors ±100 hPa (U11321)

    1 Fadenset mit Saugnapf

    2 Massestücke mit Haken je 20 g

    Artikelnummer: 1008516
    88.85 CHF
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    Niedrigtemperatur-Stirlingmotor

    Transparenter Stirling-Motor in kompakter Bauform zur Veranschaulichung der Arbeitsweise und des prinzipiellen Aufbaus eines Stirling-Motors. Eine Temperaturdifferenz zwischen Boden- und Oberplatte von ca. 5º C reicht aus, den Motor in Bewegung zu setzen. Dies lässt sich bereits durch die Zuführung von Handwärme oder durch Abführung von Wärme an einen Kühlakku aus dem Kühlschrank erreichen. Dank der mattschwarzen Beschichtung der Oberplatte lässt sich das Gerät auch als Solarmotor betreiben. Dabei hängt die Drehrichtung davon ab, ob die Wärmezufuhr von oben oder von unten erfolgt.

    Der Arbeitszylinder besteht aus Präzisionsglas, Verdrängerzylinder und Schwungrad aus Acrylglas, daher lassen sich die Bewegungen von Arbeitskolben, Verdrängerkolben und Kurbelantrieb gut beobachten. Kurbelwelle und Pleuel in Präzisions-Miniaturkugellager gelagert.

    Drehzahl: 80 U/min bei ΔT = 10ºC

    Schwungrad: 110 mm Ø

    Abmessungen: 138 mmx110 mm Ø

    Artikelnummer: 1002598
    607.90 CHF
  • Peltier-Wärmepumpe

    600.85 CHF
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    Peltier-Wärmepumpe

    Funktionsmodell mit zwei Wasserbehältern aus Aluminium, die thermisch an die Flächen eines Peltier-Elements angekoppelt sind. Fliesst ein elektrischer Strom durch das Peltier-Element erfolgt ein Wärmetransport zwischen den Behältern, der zur Abkühlung der einen und zur Erwärmung der anderen Seite führt. In beiden Wasserbehältern sorgt ein elektrisch betriebener Rührer für eine jeweils gleichmässige Temperaturverteilung. Zwei Digitalthermometer zeigen die beiden Wassertemperaturen an. Da die Wärmekapazität des Systems bekannt ist, können Kälteleistung und Wärmeleistung bestimmt und mit der zugeführten elektrischen Leistung verglichen werden. Das System wird in einem handlichen Transportkoffer ausgeliefert, der auch eine ausreichende thermische Isolierung zur Umgebung gewährleistet.

    Peltier-Element:

    Versorgungsspannung: 5 – 8 V

    Stromaufnahme bei 8 V: 2,5 – 3,5 A

    Fläche: 40×40 mm² Dicke: 3,7 mm

    Wasserbehälter:

    Volumen: je 200 ml

    Masse: je 105 g

    Rühreinheit:

    Stromaufnahme: ca. 100 mA

    Transportkoffer:

    Abmessungen: ca. 244x160x70 mm³

    Masse: ca. 920 g

    Themen:

    • Peltier-Wärmepumpe im symmetrischen und asymmetrischen Betrieb

    • Aufzeichnung der Temperaturverläufe während der Pump- und Abklingphase

    • Heiz-, Kühl- und elektrische Leistung, Leistungszahl, Wirkungsgrad

    • Seebeck-Koeffizient

    • Peltier-Effekt, Joul’sche Verluste, Wärmerückfluss auf Grund von Wärmeleitung durch

    das Peltier-Element

    • Wärmeübergangs- und Wärmeleitungskoeffizient

    • Abhängigkeit der Thermo- und Betriebsspannung von der Temperaturdifferenz

    Artikelnummer: 1020769
    600.85 CHF
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    Sensorenhalter zum Stirling-Motor G

    Halter zur Aufnahme des Relativ-Drucksensors (U11323) und des Wegaufnehmers (U11371) am Stirling-Motor G.

    Artikelnummer: 1008500
    97.35 CHF
  • Spirituslampe

    27.40 CHF
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    Spirituslampe

    Spiritusbrenner aus Metall mit Rändelschraube zum Dochtvorschub und Verschlusskappe zum Löschen der Flamme.

    Inhalt: 60 ml

    Abmessungen: 55mm x 70 mm Ø

    Masse: ca. 50 g

    Artikelnummer: 1003565
    27.40 CHF
  • Stirling-Motor D

    999.95 CHF
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    Stirling-Motor D

    Themen

    • Betrieb des Stirling-Motors als Wärmekraftmaschine

    • Bestimmung der Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von der Heizleistung.

    • Aufzeichnung und Auswertung des pV-Diagramms

    Für den Unterricht optimiertes Funktionsmodell eines Stirling-Motors nach einer Idee von Professor Wilke zur Demonstration der Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie und der Arbeitsweise einer Wärmekraftmaschine sowie zur Untersuchung des Stirling’schen Kreisprozesses.

    Insbesondere bei langsamer Drehung ist das Wechselspiel zwischen Verdränger- und Arbeitskolben gut zu beobachten. Der Verdrängerkolben bewegt sich diskontinuierlich mit einer Verweilzeit während der Erwärmung und während der Abkühlung des Arbeitsmediums Luft. Dadurch wird der ideale Stirling’sche Kreisprozess besser ausgefahren als dies bei kontinuierlicher Kolbenbewegung der Fall wäre.

    Zur Wärmezufuhr kann wahlweise eine integrierte elektrische Heizplatte, ein Teelicht oder die gebündelte Wärmestrahlung der Sonne bzw. einer Lampe genutzt werden. Dabei hängt die Drehrichtung davon ab, ob die Wärmezufuhr von oben oder von unten erfolgt.

    Zur Aufnahme von pV-Diagrammen kann die Druckmessung im Arbeitszylinder über eine Schlauchanschlussöffnung bewerkstelligt werden und die Volumenbestimmung durch Befestigen eines Fadens am Arbeitskolben zur Messung des Hubweges.

    Heizspannung: 8–12 V, 1,5 A

    Gasvolumen: 330 cm³ – 345 cm³

    Schwungstange: 400 mm

    Abmessungen ohne Schwungstange: 260×185×330 mm³

    Masse: 2,2 kg

    Artikelnummer: 1000817
    999.95 CHF
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