Cuestionario Definir calor y temperatura

Cuestionario

1. Definir calor y temperatura

El calor se define como la transferencia de energía térmica que se da entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran en desequilibrio térmico es decir a diferentes temperaturas, donde siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

La temperatura se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, esta es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema relacionándose con a tal grado que el movimiento aumente la temperatura promedio aumenta.

1. ¿Qué es un termómetro y que es un pirómetro? ¿Cuándo debe usarse cada uno de ellos?

El termómetro es un instrumento de medición de temperatura por debajo de los 950°F aprovechando el fenómeno de la dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible, es principalmente mercurio encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada,

[pic 1]

Los pirómetros miden para altas temperaturas por arriba de los 950°F sin estar en contacto con la sustancia, funcionan a base de una resistencia eléctrica medida y  se utilizan en fundiciones, fábricas de vidrio, hornos para cocción de cerámica.

[pic 2]

1. Explicar brevemente los diferentes métodos termométricos y pirométricos para la medición de temperatura

Métodos termométricos

Termómetro de expansión metálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior, la cantidad de expansión dependerá de la temperatura y del coeficiente de expansión de cada metal.

[pic 3]

Termómetro de gas: Un líquido volátil llena el bulbo, diferentes temperaturas del bulbo producen  variaciones de presión correspondientes en el  vapor saturado arriba de nivel líquido en el bulbo. Estas variaciones de presión se transmiten al tubo Bourdon y las indicaciones de presión actúan como una medida de temperatura en el bulbo. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibración de otros termómetros.

[pic 4]

Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal cuya resistencia eléctrica cambia cuando varía la temperatura.  El resistor, está montado en el extremo cerrado de un tubo protector y las conexiones se hacen llegar hasta el instrumento adecuado de medición de resistencias.

[pic 5]

Termómetros de expansión liquida: Consta de un bulbo expuesto a la temperatura que va a medir y un dispositivo expansible, generalmente un tubo de Bourdon que hace funcionar una aguja indicadora. El bulbo y el tubo de Bourdon están conectados por un tubo capilar y se llena con líquido orgánico adecuado o con mercurio. Los cambios de temperatura del bulbo hacen que el líquido se expanda o se contraiga.

Termopar: Se dividen en dos,  de metales ordinarios cuyos componentes son metales o aleaciones relativamente baratas y termopares de metales preciosos cuyos componentes son metales como el platino y sus aleaciones.

Métodos Pirométricos

Pirómetros Ópticos: El pirómetro óptico usa el ojo humano como el medio de detección estimando el cambio en el ancho de banda de radiación visual con temperatura. 

[pic 6]

Pirómetros de radiación: El primero acepta un muestreo controlado de la radiación total y mediante determinación del efecto calorífico del muestreo obtenido, un sensor térmico como una termopila (grupo de termopares conectados en serie) determina le medición de temperatura.

[pic 7]

Pirómetro infrarrojo:El infrarrojo maneja un principio similar que al de radiación total, solo que las mediciones se restringen al segmento infrarrojo. Ninguno de los 3 necesita contacto directo con el objeto a analizar ni una distancia particular.

1. ¿Qué son los efectos Perltier y Thompson?

Efecto Peltier

Si dos alambres metálicos diferentes se ponen en contacto eléctrico, habrá una fem a través de la punta de contacto. La magnitud de la fem desarrollada se determina por la composición química de los alambres y la temperatura de la punta de la unión.

El efecto Thompson

El efecto Thomson consiste en la absorción o liberación de calor por parte de un conductor eléctrico homogéneo, con una distribución de temperaturas no homogénea, por el que circula una corriente, es decir si hay una diferencia de temperatura entre los extremos de un alambre homogéneo único, existirá una fem entre los extremos de dicho alambre. La magnitud de la fem desarrollada quedará determinada por la composición, la uniformidad química del alambre y la diferencia de temperatura.

...