calorimetro

Simposio de Metrología

27 al 29 de Octubre

CALORIMETRÍA ADIABÁTICA Y SUS APLICACIONES
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José. Eli E. González D. , Leonel Lira Cortés , Álvaro Sánchez Rodríguez.
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Instituto Tecnológico de Celaya
Av. Tecnológico y A. García Cubas S/N, C.P. 38010, Celaya, Gto.
jeegd@hotmail.com, asanchez@itc.mx
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Centro Nacional de Metrología
División de Termometría/Área de Metrología Eléctrica.
km 4.5Carretera a Los Cués, Municipio El Marqués, C.P. 76246 Querétaro, México.
Tel. (01442) 2 11 05 00 ext. 3414 y 3416, llira@cenam.mx
Resumen: Se presenta un panorama general de las principales técnicas calorimétricas para la
determinación de diferentes propiedades termodinámicas, una breve descripción de algunas de éstas, y
una pequeña discusión de la selección del método más adecuado para ladeterminación de capacidad
calorífica. Resultado de la selección se enuncia el fundamento de la calorimetría adiabática se describen
las partes principales del calorímetro adiabático, los métodos bajo los cuales opera, así como sus
aplicaciones en diferentes disciplinas.
1.

INTRODUCCION

La calorimetría estudia el intercambio de calor, en
diferentes procesos, mediante un instrumento
denominadocalorímetro, que mide el cambio de
energía en un sistema al operar un proceso; que
puede ser físico, químico o biológico.
El primer calorímetro para medir el calor, fue
desarrollado en 1783 por Lavoisier y Laplace
(Figura 1), midieron el cambio en el calor de un
cuerpo caliente, para fundir una cantidad de hielo;
se esperaba hasta que el cuerpo caliente
estuviera a la temperatura del hielo, y después sedeterminaba la masa del hielo derretido [1].
Fig. 1 Calorímetro de hielo utilizado por Lavoisier

La construcción de calorímetros ayuda a entender
la ciencia de la energía y sus transformaciones,
con un experimento simple se puede deducir el
cambio de calor, pero implica el conocimiento de
conceptos como; capacidad calorífica, entalpía,
poder calorífico, potencia térmica, etc.

2.

TÉCNICASCALORIMÉTRICAS.

Existen numerosas revisiones, libros y artículos,
dedicados a la calorimetría y sus aplicaciones. En
cuanto a técnicas calorimétricas se pueden
mencionar la calorimetría; de combustión, de alta
temperatura, de solución, láser flash, isotérmica,
diferencial de barrido (DSC por sus siglas en
ingles), de inmersión, fotoacústica, de flujo,
adiabática, isoperbólica, entre otras.

Los calorímetrosse diseñan para determinar
propiedades termodinámicas específicas; por
ejemplo,
existen
calorímetros;
de
flujo,
isoperbólico, adiabático y algunos indirectos como
el método láser flash o el calorímetro fotoacústico.

La calorimetría de flujo la desarrolló Callendar,
esta consiste de un dispositivo para mover un gas
en un recipiente a una rapidez constante, al
adicionar cierta cantidad de calor semide el
incremento de temperatura en el fluido. Mientras
la teoría es muy simple, el diseño y construcción
del calorímetro de flujo de exactitud es
complicado, y se debe cuidar los siguientes
aspectos:
1) Reducir la fuga de calor debido a
convección, conducción y radiación a un
mínimo.

Para seleccionar el adecuado para determinada
propiedad
es
necesario
conocer
sus
características principales yfactores como
medición absoluta o relativa, exactitud requerida.
En este trabajo se presentan diversas técnicas
calorimétricas
en
forma
muy
general,
posteriormente se presenta la calorimetría
adiabática como la técnica para medir la
capacidad calorífica de fluidos con una
incertidumbre menor al 1 % en operación.
Centro Nacional de Metrología

SM2010-Car-38
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27 al 29 deOctubre

2) Asegurar la medición de un flujo
constante.
3) Medición exacta de la temperatura del
fluido.
La extensión a extrema presión y temperatura
acentúa estos problemas y añade muchos más.
Se realizan mediciones directas, no depende de
ecuaciones de estado ó de capacidades
caloríficas relativas de otros gases. Las
correcciones debido a las fugas de calor se hacen
fácilmente y son pequeñas....