ESCUELA POLITCNICA NACIONALDEPARTAMENTO DE MATERIALES

1. TITULO: PRCTICA DE MEDICIN DE TEMPERATURA Y CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA.NOMBRESCasco RumiahuiRodrigo Figueroa Lucia RamosFECHA DE REALIZACIN 24 de febrero del 2014FECHA DE ENTREGA04 de marzo del 20142. RESUMENEn esta prctica se va a ver los diferentes instrumentos de medida de temperatura y como proceder a utilizarlas en la prctica, con esto se podr analizar si existen o no diferencia por el uso de los tipos de medidores de temperatura, tambin se ver la manera paso a paso como se van preparan las mezclas frigorficas, y su uso prctico para los procesos de enfriamientoAtreves, de la ayuda de la mezcla frigorfica se procede a analizar el cambio de estado de la materia, en este caso agua que ser enfriado hasta alcanzar el punto de solidificacin, se proceder a medir la temperatura a la cual aparecen los primeros cristales de hielo.

3. TABLA DE CONTENIDO

4. CAPITULO IMarco TericoDefinir temperatura y enumerar y describir brevemente los instrumentos que existen para medir la temperatura.Energa trmicaLa energa trmica es la energa cintica media de un conjunto muy grande de tomos o molculas. Esta energa cintica media depende de la temperatura, que se relaciona con el movimiento de las partculas (tomos y molculas) que constituyen las sustancias.La temperaturaLa temperatura es la medida de la energa trmica de una sustancia. Se mide utilizando el termmetro que puede ser de una gran variedad de tipos, existen varias unidades de medida, est la escala Celsius o grados centgrado, la escala kelvin en el SI, y los grados Fahrenheit.En la escala Celsius se asigna el valor 0 (0 C) a la temperatura de congelacin del agua y el valor 100 (100 C) a la temperatura de ebullicin del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales corresponde a 1 grado.En la escala Kelvin se asign el 0 a aquella temperatura a la cual las partculas no se mueven (temperatura ms baja posible). Esta temperatura equivale a -273 C de la escala CelsiusInstrumentos de Medida de la temperaturaTermmetrosLos termmetros se pueden clasificar en dos Termmetro de contactoTermmetro sin contacto Termmetro de contactoEstos termmetros como lo indica su nombre, determinan la temperatura a medir teniendo contacto con el cuerpo, o colocados dentro del mismo ambiente donde est este. Lo comn es que tengan un elemento sensor con alguna propiedad variable con la temperatura y que esta variacin se refleje en una escala graduada directamente en las unidades correspondientes.Aunque son muchos los elementos medibles que guardan relacin con la temperatura, en la prctica los ms utilizados son: Midiendo la altura de la columna de un lquido dentro de un tubo capilar (termmetros de columna). Midiendo la presin de un gas confinado a un recipiente cerrado. (termmetros a presin de gases). Midiendo la presin de vapor de un lquido confinado a un recipiente cerrado (termmetros a presin de vapor de lquido). Midiendo la resistencia elctrica de un conductor o semi-conductor (termmetros de termo resistencia). Utilizando la deformacin de una lmina bimetlica (termmetros bimetlicos). Midiendo el voltaje generado por un termopar. (termmetros a termopares).Termmetros de columna.La gran mayora de las sustancias se dilatan a dimensiones mayores cuando se calientan y se contraen a las dimensiones anteriores si se enfran a la misma temperatura anterior, este efecto se utiliza para construir los termmetros de columna. Termmetros a presin de gasesUn bulbo lleno con gas es la parte principal del sensor de temperatura que se coloca dentro del volumen al que quiere medirse la temperatura. Un fino tubo capilar conduce la presin del gas en el bulbo al manmetro, cuya escala ya ha sido calibrada en grados de temperatura.Los gases al calentarse y enfriarse se dilatan y contraen, y como en este caso, el gas de trabajo est confinado a un volumen cerrado el efecto que se produce es el incremento y la disminucin de la presin cuando se incrementa y reduce la temperatura.

Termmetro a presin de vaporLos termmetros a presin de vapor de lquido tienen la misma construccin de los de presin de gases como se muestra en la figura 4, excepto que el bulbo est lleno con un lquido voltil. Otra diferencia significativa con el termmetro a gases es que en este caso la escala no est dividida a distancias iguales, debido a que la presin de vapor de los lquidos, de acuerdo al diagrama de fases, no cambia de forma proporcional con la temperatura. Termmetros bimetlicosLos termmetros bimetlicos son muy frecuentes por su simplicidad y larga vida til.Un puntero indicador se monta en uno de los extremos de una lmina bimetlica arrollada en espiral y el otro extremo de la lmina se fija al cuerpo del instrumento Cuando cambia la temperatura, la deformacin de la lmina tiende a enrollar y desenrollar la el espiral produciendo el movimiento del puntero. Una escala calibrada en grados de temperatura detrs del puntero completa el instrumento

Termmetros a termo resistenciaEstos termmetros se basan en el cambio de resistencia elctrica de las sustancias conductoras de la electricidad cuando cambia su temperatura. Como elemento sensor de estos termmetros pueden usarse conductores metlicos o semiconductores.Termmetros a termoparesCuando se sueldan en un extremo dos conductores de diferente naturaleza, y esta unin soldada se somete a una temperatura diferente a la de los extremos libres se produce una pequea diferencia de voltaje en estos extremos libres. Este dispositivo se conoce como termopar. El voltaje generado guarda una relacin fija con la diferencia de temperatura entre el extremo libre y la unin soldada, por lo que puede servir para construir un termmetro; simplemente colocando un mili voltmetro con la escala calibrada en grados de temperatura a medir el voltaje generado.Termmetros sin contactoEstos termmetros determinan la temperatura del cuerpo a distancia, y se basan en la determinacin de alguna caracterstica del cuerpo que cambie con la temperatura sin hacer contacto con l, aquellos que se usan para medir temperaturas altas y medianamente altas (unos 600 grados Celsius o ms) se denominan pirmetros.Las caractersticas utilizadas para la determinacin de la temperatura con estos termmetros ms comunes son: Medicin de la radiacin electromagntica visible emitida por el cuerpo caliente (pirmetros de radiacin visible). Medicin de la absorcin de radiaciones electromagnticas por el cuerpo caliente (pirmetros de absorcin-emisin). Medicin de la radiacin infrarroja emitida por el cuerpo caliente (termmetros de radiacin infrarroja)Pirmetros de radiacinSe emplean para medir temperaturas altas. Se basan en la radiacin visible emitida por objetos muy calientes (incandescentes).Para medir la temperatura de un metal incandescente, se observa ste a travs del pirmetro, en el campo visual del instrumento hay una lmpara con filamento de tungsteno. Girando un botn graduado en grados de temperatura se suministra ms o menos voltaje al filamento y con ello se cambia su color de incandescencia, mientras pueda observarse el filamento es porque su color es diferente al del metal cuya temperatura quiere medirse (fondo). En el momento en que desaparezca el filamento del campo visual se han igualado las temperaturas y la escala del botn nos mostrar la temperatura.Pirmetros de absorcin-emisinSe utilizan para determinar la temperatura de gases. Estos pirmetros se basan en el hecho de que los gases pueden absorber en mayor o menor medida las radiaciones electromagnticas de ciertas longitudes en dependencia de su temperatura. Para la medicin, el pirmetro emite un haz de radiaciones electromagnticas calibradas que se hacen pasar a travs del gas, luego se mide la intensidad y se compara con la original, las prdidas de radiacin permiten obtener la temperatura del gas.Termmetros de radiacin infrarroja.Todos los cuerpos en dependencia de la temperatura emiten radiaciones electromagnticas el exterior, cuando la temperatura llega a determinado valor medianamente alto (aproximadamente a los 450 grados Celsius) esta emisin comienza a hacerse visible como roja (zona visible del espectro), y si nos acercamos al cuerpo caliente en estas condiciones sentiremos en la piel la radiacin como calor, aunque no tengamos contacto con l. Para valores de calentamiento algo menores sigue presente la radiacin, y aunque no podamos verla como emisin de luz roja, aun podemos sentirla en la piel si nos acercamos lo suficiente. Estas radiaciones no visibles se llaman radiaciones infrarrojas (por debajo del rojo). Los termmetro infrarrojos pueden detectar las radiaciones no visibles y convertirlas a un valor de temperatura en una escala o en una pantalla digital utilizando captadores muy sensibles que pueden determinar las radiaciones de cuerpos relativamente fros.

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCasco RumiahuiLa diferencia de medida que presentan cada instrumento al medir la misma temperatura es casi la misma, solo existen poca diferencia.Las diferencias se basan en el hecho de la apreciacin de la medida, por ejemplo los termmetros de mercurio y de alcohol la apreciacin es de 0,1 y no se puede terminar algo mas preciso y queda a consideracin del que mide la determinacin de la medida ms apropiada cuando la lnea del mercurio o alcohol queda entre dos lneas de medida.El instrumento de medida o el mtodo ms apropiado en este caso es la termocupla ya que la medida que se obtiene es de forma automtica por medio de un ordenador.La temperatura a la que se puede descender la mezcla frigorfica depende de manera exclusiva de las proporciones de la mesclan que se agregan.Se recomienda colocar ms cantidad de agua para medir con los termmetros de mercurio y de alcohol para que las lneas de estas estn por encima del frasco y facilite una mejor visin de la temperatura.En la parte donde se mide la temperatura de ebullicin del agua buscar otra manera de sujetar el termmetro para no perder las medidas por el uso del sujetador de caucho cuando las medidas atraviesan esta.No hacer topar los termmetros de mercurio y de alcohol en la base del recipiente.