Conductividad Termica
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Simposio de Metrología 2008 Santiago de Querétaro, México, 22 al 24 de Octubre
Centro Nacional de Metrología SM2008-M218-1095-1
Sistema de Medición de la Conductividad Térmica de Materiales Sólidos
Conductores, Diseño y Construcción
L. Lira-Cortés, González Rodríguez, O. J., Méndez-Lango, E.
Centro Nacional de Metrología,
km 4,5 Carretera a Los Cués, 76246, Querétaro, México.
llira@cenam.mx
RESUMEN
En el Centro Nacional de Metrología se implementó un sistema de medición de conductividad térmica de materiales
sólidos conductores. Se desarrollaron los criterios de diseño para la construcción del sistema de medición, que opera
bajo una condición de flujo de calor en estado permanente. El sistema utiliza un material de referencia, el cual limita su
intervalo de operación por su valor de conductividad y dimensiones geométricas. Se presentan los resultados para la
medición de conductividad térmica de una barra de aluminio a una temperatura de 50 °C.
1. INTRODUCCIÓN
La determinación de las propiedades termofísicas
de materiales es importante en todos los procesos
donde ocurren intercambios de energía, en
particular de calor. Para el diseño, operación y
mantenimiento de sistemas y equipos mecánicos es
importante conocer el valor de estas propiedades en
particular la conductividad térmica. Para materiales
sólidos conductores térmicos como es el aluminio,
hierro, cobre, sus aleaciones y nuevos materiales
que se emplean para construir equipos, como por
ejemplo, los motores de vehículos automotrices.
Para cubrir esta necesidad de medición en el Centro
Nacional de Metrología se desarrolló un sistema
para la medición de materiales sólidos conductores
térmicos por medio de un método secundario.
En este artículo se presenta el diseño y
construcción del sistema de medición. Actualmente
se encuentra en desarrollo la extensión del sistema
para medir la conductividad térmica de materiales
sólidos conductores a temperaturas cercanas a los
500 °C.
2. PRINCIPIO DEL MÉTODO
El método consiste en determinar la conductividad
térmica de un material muestra por medio de un
material de referencia por una técnica de estado
permanente que se conoce como método de barras
concéntricas cortadas.
El sistema está formado por una barra de un
material de referencia con propiedades bien
conocidas, la barra del material con conductividad a
determinar y otra barra de material de referencia. La
barra metálica compuesta se encuentra en su
exterior cubierta con un material aislante.
En un extremo de
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