termopares

Andrés Bermúdez parra 1130754, Claudia Burbano 1127703, Santiago Cuellar 1127851
LABORATORIO # 2 TERMOPARES

RESUMEN
Se determinó experimentalmente la ecuación de la sensibilidad termopar y el tipo de termocupla, basado en efectos termoeléctricos y usando instrumentos de medición tales como el termómetro y el multímetro la cual a medida que descendía la temperatura del baño de arenapreviamente calentada se registraba la diferencia de potencial expresada en voltios tomando como referencia la temperatura ambiente y un baño de hielo a 0°C; se obtuvo como resultado para la primera referencia de temperatura una sensibilidad del termopar de y para el baño a 0°C de el cual se concluyó que la clase de termocupla usado es tipo k .

INTRODUCCIÓN
El termopar fue inventado por ThomasJohann Seebeck en 1826, el cual descubre que al unir dos metales distintos en un extremo y entre cuya unión existe una diferencia de temperatura; estos generan una fuerza electromotriz (FEM) en los dos extremos de los metales. El funcionamiento del termopar se basa en el descubrimiento de distintos efectos como; el efecto Seebeck (1822), el efecto Peltier (1834) y el efecto Thompson (1847) 1.Lamoureux presenta una ecuación empírica para convertir milivoltios a grados centígrados; la ecuación tiene la forma:
T = + (1)
Siendo T la temperatura en grados centígrados y V la fuerza electromotriz medida en la termocupla en milivoltios; y ; son coeficientes que dependen del tipo de termocupla utilizada.
El objetivo del presente laboratorio es comprender los principios físicospara la medición de la temperatura con termopares; familiarizarse con el funcionamiento y calibración de un termopar, así como conocer los principios físicos en los que se basan diversos métodos para la determinación de la temperatura de un cuerpo.

MARCO TEÓRICO.
Las termocuplas son los sensores de temperatura de uso industrial más generalizado. Una termocupla está hecha de dos alambreselaborados en distinto material que se unen en un extremo usualmente por medio de soldadura. La aplicación de temperatura en el lugar de unión de los metales genera un voltaje muy pequeño -conocido como efecto Seebeck- del orden de los milivolts, el cual aumenta con la temperatura. [1]
La sensibilidad es un parámetro importantísimo ya que nos dice cuántos Mili voltios se pueden obtener por cada gradocentígrado. Esto presupone que podemos pensar al comportamiento de la termocupla como una línea recta dentro de su rango de operación o trabajo.

El efecto Seebeck puede explicarse en términos de la teoría de electrones libres en metales. Según esta aproximación, los electrones en un metal se mueven al azar, sin sufrir el efecto de fuerza neta alguna, al estar rodeados por otros iones en formasimétrica.
Cerca de la superficie del material, empero, la situación es diferente, debido a la rotura de la simetría. Si ahora se colocan dos materiales formando una juntura, la diferencia en densidades electrónicas a ambos lados de la interface se traduce en una fuerza neta sobre los electrones, que tienden a moverse del material con mayor densidad a aquel con menos. Este flujo de electrones induce laaparición de un campo eléctrico y consecuentemente de una diferencia de potencial en la juntura.
Consideremos ahora un circuito formado por dos de estas junturas puestas en serie, en lo que comúnmente se denomina una termocupla. Si la temperatura de las dos junturas que conforman la termocupla es la misma, los campos eléctricos formados en cada juntura tendrán igual módulo, pero signos distintos,por lo que la diferencia de potencial a lo largo de todo el circuito será nula.
Si por otro lado, una de las junturas está a mayor temperatura, los electrones de la juntura más caliente vibrarán más y el campo eléctrico generado en esta juntura será distinto (mayor) al generado en la juntura a menor temperatura. De esta manera, la diferencia de temperaturas entre las junturas se evidencia...