calor
Páginas: 29 (7076 palabras)
Publicado: 27 de septiembre de 2014
2.3.4 VARIABLE CALOR Y TEMPERATURA
Se define calor como la energía interna total de una materia, asociada con el movimiento y configuración de sus moléculas y átomos (energía molecular) y puede ser expresada en unidades de energía (trabajo).
Temperatura es la medida de la magnitud de la energía molecular por molécula y como tal es una cantidad relacionada a un dato seleccionado (punto fijoen una escala seleccionada).
Termómetro es un dispositivo mecánico, eléctrico, o óptico el cual a través de una escala marcada indica su propia temperatura.
Escala de temperatura está definida como dos puntos fijos (dos distintas temperaturas) cuyo intervalo de temperatura fija es dividido en un número de partes iguales llamados GRADOS. Como definición se debe fijar tres puntos:
PuntoBajo (hielo, derretimiento) es la temperatura Tl de una mezcla de agua pura y hielo a la presión de 1 atmósfera (atm).
Punto Alto (vapor, ebullición) es la temperatura Tu de una mezcla de agua pura y vapor a la presión de 1 atmósfera.
Cero absoluto es la temperatura Ta de un cuerpo cuya energía molecular total es cero (promedio de velocidad molecular es cero).
Las escalas de temperatura son:Escala Celsius: 1 grado Celsius = 1 ºC
Tl = 0 ºC Intervalo Fijo de Temperatura = 100 ºC
Tu = 100 ºC También se le denomina escala centígrada
Escala Fahrenheit: 1 grado Fahrenheit = 1 ºF
Tl = 32 ºF Intervalo Fijo de Temperatura = 180 ºF Tu = 212 ºF
Escala Rankine: 1 grado Rankine = 1 ºR
Tl = 492 ºR Intervalo Fijo de Temperatura = 180 ºR Tu = 672 ºR
Escala Reaumur: 1 grado Reaumur= 1 ºRe
Tl = 0 ºRe Intervalo Fijo de Temperatura = 80 ºRe Tu = 80 ºRe
Escala Kelvin: 1 grado Kelvin = 1 ºK
Ta = 0ºK Tl =273 ºK Intervalo Fijo de Temperatura =100 ºK Tu=373 ºK
La unidad del Sistema Internacional es el grado Kelvin.
La relación de conversión de temperatura entre las diferentes escalas es:
La medida de temperatura constituye una de las mediciones más comunes eimportantes que se efectúan en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida quedan definidas en cada tipo de aplicación por la precisión, por la velocidad de captación de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor y por el tipo de instrumento indicador, registrador o controlador. Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenómenos queson influidos por la temperatura y entre los cuales figuran:
Variación en volumen o estado de los cuerpos (sólidos, líquidos o gases).
Variación de resistencia de un conductor (RTD’s).
Variación de resistencia de un semiconductor (termistores).
F.e.m. creada en la unión de dos metales distintos (termocuplas).
Intensidad de la radiación total emitida por un cuerpo (pirómetros de radiación).Otros fenómenos utilizados en laboratorio (velocidad del sonido en un gas, frecuencia de resonancia de un cristal).
De este modo se emplean los instrumentos siguientes:
Termómetros de vidrio, termómetros bimetálicos, elementos primarios de bulbo y capilar rellenos de líquido, gas o vapor, termocuplas, pirómetros de radiación, termómetros de resistencia, termómetros ultrasónicos,termómetros de cristal de cuarzo.
Los instrumentos de medición de temperatura más comunes y su rango de medición se muestran en la siguiente Tabla 2.3.4.1:
Tabla 2.3.4.1.- Instrumentos Y Rango De Medición.
Sensor de Temperatura
Tipo
Rango de Medición (ºC)
Termocupla
T
-184 a 371
J
0 a 750
E
0 a 871
K
0 a 1260
S
538 a 1482
R
871 a 1705
B
871 a 1820
Termómetro Bulbo
Gas-240 a 550
Vapor
-40 a 320
Líquido
-150 a 250
Mercurio
-150 a 650
Termómetro Resistencia
Pt100
-150 a 650
Pirómetro Radiación
Optico
800 a 6000
Otros
0 a 300
2.3.4.1 Medidores de temperatura
2.3.4.1.1 Termómetro de Vidrio
El termómetro de vidrio consta de un depósito de vidrio que contiene un fluido, por ejemplo mercurio, el cual al calentarse se expande y sube...
Se define calor como la energía interna total de una materia, asociada con el movimiento y configuración de sus moléculas y átomos (energía molecular) y puede ser expresada en unidades de energía (trabajo).
Temperatura es la medida de la magnitud de la energía molecular por molécula y como tal es una cantidad relacionada a un dato seleccionado (punto fijoen una escala seleccionada).
Termómetro es un dispositivo mecánico, eléctrico, o óptico el cual a través de una escala marcada indica su propia temperatura.
Escala de temperatura está definida como dos puntos fijos (dos distintas temperaturas) cuyo intervalo de temperatura fija es dividido en un número de partes iguales llamados GRADOS. Como definición se debe fijar tres puntos:
PuntoBajo (hielo, derretimiento) es la temperatura Tl de una mezcla de agua pura y hielo a la presión de 1 atmósfera (atm).
Punto Alto (vapor, ebullición) es la temperatura Tu de una mezcla de agua pura y vapor a la presión de 1 atmósfera.
Cero absoluto es la temperatura Ta de un cuerpo cuya energía molecular total es cero (promedio de velocidad molecular es cero).
Las escalas de temperatura son:Escala Celsius: 1 grado Celsius = 1 ºC
Tl = 0 ºC Intervalo Fijo de Temperatura = 100 ºC
Tu = 100 ºC También se le denomina escala centígrada
Escala Fahrenheit: 1 grado Fahrenheit = 1 ºF
Tl = 32 ºF Intervalo Fijo de Temperatura = 180 ºF Tu = 212 ºF
Escala Rankine: 1 grado Rankine = 1 ºR
Tl = 492 ºR Intervalo Fijo de Temperatura = 180 ºR Tu = 672 ºR
Escala Reaumur: 1 grado Reaumur= 1 ºRe
Tl = 0 ºRe Intervalo Fijo de Temperatura = 80 ºRe Tu = 80 ºRe
Escala Kelvin: 1 grado Kelvin = 1 ºK
Ta = 0ºK Tl =273 ºK Intervalo Fijo de Temperatura =100 ºK Tu=373 ºK
La unidad del Sistema Internacional es el grado Kelvin.
La relación de conversión de temperatura entre las diferentes escalas es:
La medida de temperatura constituye una de las mediciones más comunes eimportantes que se efectúan en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida quedan definidas en cada tipo de aplicación por la precisión, por la velocidad de captación de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor y por el tipo de instrumento indicador, registrador o controlador. Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenómenos queson influidos por la temperatura y entre los cuales figuran:
Variación en volumen o estado de los cuerpos (sólidos, líquidos o gases).
Variación de resistencia de un conductor (RTD’s).
Variación de resistencia de un semiconductor (termistores).
F.e.m. creada en la unión de dos metales distintos (termocuplas).
Intensidad de la radiación total emitida por un cuerpo (pirómetros de radiación).Otros fenómenos utilizados en laboratorio (velocidad del sonido en un gas, frecuencia de resonancia de un cristal).
De este modo se emplean los instrumentos siguientes:
Termómetros de vidrio, termómetros bimetálicos, elementos primarios de bulbo y capilar rellenos de líquido, gas o vapor, termocuplas, pirómetros de radiación, termómetros de resistencia, termómetros ultrasónicos,termómetros de cristal de cuarzo.
Los instrumentos de medición de temperatura más comunes y su rango de medición se muestran en la siguiente Tabla 2.3.4.1:
Tabla 2.3.4.1.- Instrumentos Y Rango De Medición.
Sensor de Temperatura
Tipo
Rango de Medición (ºC)
Termocupla
T
-184 a 371
J
0 a 750
E
0 a 871
K
0 a 1260
S
538 a 1482
R
871 a 1705
B
871 a 1820
Termómetro Bulbo
Gas-240 a 550
Vapor
-40 a 320
Líquido
-150 a 250
Mercurio
-150 a 650
Termómetro Resistencia
Pt100
-150 a 650
Pirómetro Radiación
Optico
800 a 6000
Otros
0 a 300
2.3.4.1 Medidores de temperatura
2.3.4.1.1 Termómetro de Vidrio
El termómetro de vidrio consta de un depósito de vidrio que contiene un fluido, por ejemplo mercurio, el cual al calentarse se expande y sube...
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