Temperatura

1

INTRODUCCIÓN

El conocimiento de las temperaturas en estos días es fundamental, ya que solo con ese dato se puede determinar fácilmente el tiempo necesario para algún proceso, también son necesarias la presión y volumen. No solo procesos ingenieriles, sino que también relacionados con otras actividades, ejemplo : Culinaria, médica, computacional, etc. Específicamente para el caso de laingeniería sirve para los procesos de carburación de ejes, recocido y envejecimiento de metales, entre muchos otros. La temperatura en lo que se refiere a Metrología, es un factor trascendental, hay mediciones que deben realizare a determinadas temperaturas, como a determinada presión atmosférica y humedad, esto se establece debido a que los instrumentos sufren dilatación cuando son expuestos acambios de temperatura mayores a su temperatura inicial, por esto la temperatura en general es un factor muy importante a considerar en cualquier actividad.

2

INSTRUMENTOS UTILIZADOS Termómetro de liquido de mercurio de vidrio, termómetro bimetálico, termómetro de expansión, pirómetro, termocupla.

ACCESORIOS Cronometro, deposito, ampolleta, jarra metálica.

OBJETIVOS GENERALES • Determinarpuntos de congelación y de ebullición del agua. • Determinar la respuesta dinámica de los instrumentos utilizados. • Determinar temperatura del filamento de la ampolleta.

OBJETIVOS DEL TRABAJO EXPERIMENTAL Conocer los instrumentos mas importantes para realizar mediciones de temperatura, comparar la indicación estática y dinámica de algunos de ellos.

OBJETIVOS DE LA TEORÍA Conocer acerca delas diferentes escalas de medición y su relación entre ellas así como también el principio en que se basan los instrumentos, cuales son sus unidades y conocimiento de éstos.

3

LA MEDICIÓN DE TEMPERATURAS

La temperatura mide el grado de calor o frío que un cuerpo posee, mas precisamente es el potencial para que el calor fluya o circule, las escalas mas comunes son la Farenheit ycentígrada, las cuales se basan en los puntos de congelación y ebullición del agua pura a la presión atmosférica normal, son escalas llamadas relativas. Las escalas absolutas son aquellas en donde los puntos cero de las escalas antes mencionadas se desplazan de modo que representan la mínima temperatura alcanzable, las mas usadas son Rankine y kelvin. A continuación se detallan algunas relaciones entre lasdistintas escalas existentes ya sean absolutas o relativas.

Escala Farenheit [F] Centígrada [ºC] Rankine [R] Kelvin [K]

Punto de Fusión Hielo 32 0 491.7 273.2

Punto de Ebullición Agua 212 100 671.7 373.2

Relaciones F=1.8C+32 C=5/9(F-32) R=F+459.7 K=C+273.2

Principios en que se basan los algunos instrumentos

1. Por la dilatación térmica de (termómetro de gas). A volumen constante,la presión de un gas (ideal o perfecto) es directamente proporcional a la temperatura absoluta, así P= (Po/To)T, en el que Po es la presión a cierta temperatura conocida To.
2. Por la dilatación térmica de un fluido o un sólido ( termómetro de mercurio,

elemento bimetálico). Las sustancias tienden a dilatarse con la temperatura. Así una variación en la temperatura, T2 -T1, produce un cambio delongitud, L2 -L1, o un cambio de volumen V2 -V1, acuerdo con las siguientes expresiones :

L2 -L1 = a´ (T2 -T1)

V2 -V1 = a´´´(T2 -T1)

4

En las que a´ y a´´´ son los coeficientes lineal y volumétrico de la dilatación térmica. 3. Por la presión o tensión de vapor de in liquido (termómetro de ampolla, de vapor). La tensión de vapor de todos los líquidos aumenta con la temperatura. En unintervalo limitado, se verifica la siguiente relación : Log(P2/P1)=2.3(L/R) 4. Por el potencial termoeléctrico (termopar). Cuando se ponen en contacto intimo dos metales distintos se desarrolla un voltaje que depende de la temperatura en la junta y de los materiales particulares empleados. Si se conectan en serie dos juntas como la indicada con un instrumento medidor de voltaje, el voltaje...