CONSTRUCCIÓN, CALIBRACIÓN, APLICACIÓN DEL CIRCUITO INTEGRADO ML-35 Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN CALORIMETRO

CONSTRUCCIÓN, CALIBRACIÓN, APLICACIÓN DEL CIRCUITO INTEGRADO ML-35 Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN CALORIMETRO

RESUMEN
En el presente informe de laboratorio se explicará detalladamente el diseño y la construcción de un termómetro, aplicando el circuito integrado LM-35 (sensor) para obtener medidas de temperatura. Posteriormente se determinó la capacidad calorífica de uncalorímetro adiabático en condiciones isobáricas, utilizando diferentes masas de aguas a distintas temperaturas. Dando como resultado el valor de la capacidad calorífica a través de la aplicación de una expresión deducida para tal fin y su valor fue de 78,4 cal/ grado
PALABRAS CLAVES: ML-35, capacidad calórica, temperatura, calorímetro.

ABSTRACT
In this laboratory report explained in detail thedesign and construction of a thermometer, using the integrated circuit LM-35 (sensor) for temperature measurements. Subsequently determined the heat capacity of a calorimeter adiabatic isobaric conditions, using different water bodies at different temperatures. The resulting heat capacity value through the application of an expression derived for this purpose and its value was 78,4 cal / deg
KEYWORDS: ML-35, heat capacity, temperature calorimeter.


INTRODUCCIÓN
Los sensores electrónicos han ayudado a medir con mayor exactitud las magnitudes físicas; no se puede hablar de los sensores sin sus acondicionadores de señal, ya que normalmente entregan señales muy pequeñas y es muy importante equilibrar sus características, con las del circuito que le permiten adquirir, acondicionar,procesar y actuar con las señales. Probablemente sea la temperatura el parámetro físico más común que se mide en una aplicación electrónica, incluso en muchos casos en que el parámetro de interés no es la temperatura, ésta se ha de medir para incluir indirectamente su efecto en la medida deseada.

Un termopar es un dispositivo para la medición de la temperatura, basado en efectos termoeléctricos. Esun circuito formado por dos conductores de metales diferentes o aleaciones de metales diferentes, unidos en sus extremos y entre cuyas uniones existe una diferencia de temperatura, que origina una fuerza electromotriz.

El principio de funcionamiento de los sensores termoeléctricos se basa en los descubrimientos de Thomas Johann Seebeck (1822), Jean C.A. Peltier (1834) y William Thompson (1847),denominados efecto Seebeck, efecto Peltier y efecto Thompson.

En la Figura 1 se muestra un termopar constituido por un conductor de hierro y otro de constantán (aleación de cobre y níquel). Cuando las uniones están a temperaturas T1 y T2 se produce una tensión V1, la cual corresponde a la suma de las caídas de potencial en cada una de las junturas. Por lo tanto, el termopar es básicamente undispositivo de medida diferencial, se necesita una temperatura de referencia conocida para una de las uniones (normalmente es la del punto de agua/hielo de 0°C), así la temperatura de la otra unión será deducida del voltaje de salida. (1)

Figura 1, Termopar con referencia a 0 ºC


Para la medición de la temperatura de referencia (ambiente) se utilizó un sensor de precisión, LM35 (NationalSemiconductor). El LM35 es un circuito integrado con un voltaje de salida linealmente proporcional a la temperatura en escala Celsius. No requiere calibración externa y proporciona una alta precisión en su rango de temperatura de – 55 a 150 ºC, posee un factor de escala de 10 mV/ºC, lo que facilita su utilización en la obtención directa de la temperatura a partir del voltaje de salida. (2)

Cuandose realizan determinaciones calorimétricas, se debe conocer la capacidad calorífica de la celda calorimétrica; ya que la cantidad de calor involucrada en el proceso, también afectara el calorímetro y sus componentes los cuales tomaran parte del calor. Si se tiene en cuenta lo anterior, la capacidad calorífica del calorímetro será una constante propia del instrumento y que está relacionada con...