Laboratorio de Operaciones Unitarias Práctica 1: “Calibración de Termopares”

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

     NUEVO LEÓN

      Facultad de Ciencias Químicas

      Ingeniería Química

Laboratorio de Operaciones Unitarias

Práctica 1: “Calibración de Termopares”

Realización: 23 de febrero del 2018

Facilitador: Dr. Carlos J. Lucio Ortiz

Equipo 3:    

Domínguez Lopez Luis Gilberto                                 1477512

Hernández Cruz Daniel                                                 1584783

Pérez Rivera José Uriel                                                 1638636

Sepúlveda González María Fernanda                        1619203

Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 2 de marzo del 2018

OBJETIVO

Conocer el principio de operación de un Termopar, aprender a utilizar los Termopares como auxiliares en el registro de temperatura, así como las diferencias entre ellos, aparte de cómo construir una curva de calibración para cada tipo de Termopar.

FUNDAMENTO

Los termopares son dispositivos con los cuales se mide temperatura, pero a diferencia de un termómetro convencional, este es basado en efectos termoeléctricos. Está formado por un circuito de dos conductores de diferentes aleaciones de metales, unidos por los extremos, unión en los cuales hay una diferencia de temperatura que origina una fuerza electromotriz llamada Efecto Seeback (Medrano, 2002).

Entre 1821 y 1822, Thomas Johann Seeback, físico alemán, quien era profesor en la Academia de Ciencias en Alemania, descubrió la termoelectricidad e invento la pila termoeléctrica. Él descubrió el efecto que lleva su nombre, el cual ya se explicó brevemente anteriormente. También obtuvo interesantes resultados sobre la polarización de la luz.

Se puede decir que el efecto Seebak es una combinación de los efectos Peltier y Thompson (Cedillo Garza, 1979). El Efecto Peltier cuando una corriente circula por la unión de dos metales diferentes se produce una absorción o liberación de calor en ésta, que es función de la dirección del flujo de corriente. Y el Efecto Thompson es cuando una corriente circula por un metal homogéneo sometido a un gradiente de temperatura provoca una absorción o liberación de calor.

Cabe mencionar que existen 3 leyes empíricas de los circuitos Termoeléctricos, pero no se explicaran a profundiad en este reporte, solo se hará mención de ellos y se dirá que son tomadas en cuenta para ciertos diseños de termopares (La Salle, 2003). Las 3 leyes son la Ley de los materiales homogéneos, Ley de los materiales intermedios, y Ley de las temperaturas intermedias.

PROCEDIMIENTO[pic 4]

EQUIPO Y MATERIAL

• Termopar tipo K
• Termopar tipo E
• Conexiones caimán-banana
• Multímetros digitales
• Baño de temperatura constante
• Termómetro de Hg
• Tabla de termopares

ECUACIONES A UTILIZAR

Ecuación de Voltaje Total

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Vexp = Voltaje total de la temperatura del baño [=] milivolts

Vmedido= Voltaje termoeléctrico (o FEM) medido experimentalmente con los termopares, K o E [=] milivolts

Vamb= Voltaje a la temperatura ambiental, tomada con el termómetro de mercurio, según la tabla de termocuplas que corresponda [=] milivolts

Ecuación para el Error Porcentual

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Vteórico= Voltaje reportado en las tablas de correlaciones de acuerdo con la temperatura del termómetro de mercurio en el baño.

MEMORIA DE CALCULO

Una vez obtenidas las lecturas en milivolts de los dos termopares se procede a verificar las temperaturas estimadas con ayuda de la tabla de Voltajes vs Temperaturas. Para esto previamente se debe hacer la siguiente operación:

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