Charla Ingenieria Temp

CURSO INTRODUCCIÓN A LAS MEDICIONES MODULO I TEMPERATURA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE TERMODINÁMICA Y MAQUINAS TÉRMICAS

GIDER

TECNOLOGÍA APLICADA

CURSO INTRODUCCIÓN A LAS MEDICIONES
MODULO I TERMOMETRÍA
Temperatura - Termómetros – Medición de
Temperaturas

MARIA RAQUEL AEBERHARD


TEMPERATURA

• La temperatura es una magnitud referida a las
nociones comunes de calor o frío.

• La temperatura es la medida de la cantidad de
energía de un objeto.

• La temperatura es una medida de la energía
media de las moléculas en una sustancia y no
depende del tamaño o tipo del objeto.



MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA

1592 Galileo Galilei

Termoscopio

1616 Santorio Santorio



CRONOLOGÍA

Hacia el Filón de Bizancio, físico y escritor, inventa una forma parecida del termómetro (termoscopio, antecesor del termómetro)
210 a.C.
Hacia el
Herón de Alejandría, matemático y mecánico griego, desarrolla un termómetro sencillo (termoscopio)
100
1592 Galileo inventa en Pisa el termómetro de gas o de aire.
1624 El jesuita Jean Leurechon emplea por primera vez la expresión "termómetro"
1714 Gabriel Daniel Fahrenheit construye el primer termómetro de mercurio realmente operativo
1731 El holandés Johann Joosten van Musschenbroek construye el pirómetro
1757 Charles Cavendish construye el primer termómetro de máxima y mínima
1800 El relojero Jörgensen inventa en Copenhague el termómetro metálico

El químico y físico francés Pierre Louis Dulong y el profesor de fisíca parisino Alexis Thérése Petit inventan un termómetro de
1816 rebose extremadamente preciso. Su funcionamiento se basa en la medición del volumen o el peso de las cantidades de líquido que
rebosan de un recipiente, llenado hasta su borde, como consecuencia de la dilatación originada por el aumento de la temperatura.

1817 Abraham-Louis Breguet inventa el termómetro bi o trimetálico
1857 A.F.Svanberg construye el primer termómetro de resistencia eléctrica.
El industrial alemán Wilhelm Siemens y el físico alemán Karl Ferdinand Braun inventan, independientemente uno del otro, el
1869
pirómetro eléctrico.
1883 El astrofísico estadounidense Samuel Pierpoint Langley determina la temperatura superficial del Sol (6427 °C)
El químico e industrial alemán Otto Schott crea en Jena el vidrio empleado para la construcción de termómetros extremadamente
1884
fiables.


MEDIDA DE LA TEMPERATURA - TERMÓMETROS

Termómetro
Sistema de coordenadas YX que tomamos como patrón
para establecer una escala empírica de temperaturas.

Termómetro de Variables Propiedad Y= Cte
Termodinámicas YX

 = f (X)



MEDIDA DE LA TEMPERATURA - TERMÓMETROS



Calibración – Puntos Fijos



Calibración – Puntos Fijos

X= l



Calibración



ESCALAS DE TEMPERATURA

Daniel Gabriel Fahrenheit
Punto de Fusión 32 ºF
(1686-1736)
Punto de Ebullición 212 ºF
Físico alemán 1724
Cuerpo humano 98,6 ºF

Anders Celsius
Punto de Fusión 0 ºC
(1701-1744)
Punto de Ebullición 100 ºC
Astrónomo suizo 1742
Cuerpo humano 37 ºC

Lord William Kelvin Punto de Fusión 273,15 K
(1824-1907) Punto de Ebullición 373,15 K
Físico Escocés 1854 Cuerpo humano 310,15 K



ESCALAS DE TEMPERATURA

hacia
De Fahrenhe hacia Celsius hacia Kelvin
it

(ºF-
ºF F (ºF - 32)/1.8 32)*5/9
+273.15

ºC (ºC * 1.8) + 32 C ºC + 273.15

(K-
K 273.15)*9 K - 273.15 K
/5+32



Clasificación de Termómetros

Termocuplas
Eléctricos Termorresistencias
Termistores

Radiación Pirómetro Óptico
Térmica Pirómetro de Radiación Total

Sistemas de Dilatación
Mecánicos Termómetros de Líquidos
Bimetálicos



Termómetros Eléctricos - Termocuplas
ISA : Sociedad Americana de Instrumentos NBS: Oficina Nacional de Estándares
ANSI: Instituto Nacional Americano de Estándares ASTM: Sociedad Americana de Prueba y Materiales



Termómetros Eléctricos - Termocuplas



Termómetros Eléctricos -Termorresistencias



Termómetros Eléctricos -Termistores

Un Termistor es una resistencia cuyo valor en Ohmios depende muy significativamente
de la temperatura a la que se encuentra. Se fabrican de manganeso, cobalto, cobre y
níquel. Hay dos tipos de termistores con características opuestas entre ellos:

•Las NTC (Negative Temperature Coefficient) Cuando sube la temperatura su
resistencia disminuye, cuando baja la temperatura su resistencia aumenta. En el
símbolo se marca con un -tº

•Las PTC (Positive Temperature Coefficient) Cuando baja la temperatura su resistencia
disminuye, y cuando sube la temperatura su resistencia aumenta. En el símbolo se
marca con un +tº



Termómetros Eléctricos -Termistores



Termómetro de Radiación – Pirómetro óptico

Se basan en la Ley de Wien

m  A / T

Donde: A = 0.2897 si λ está en cm



Termómetro de Radiación – Pirómetro de
radiación

Se basan en la Ley de Stefan-Boltzman

4
W   .T

Donde:

W: (Potencia emitida) flujo radiante por unidad de área.
σ: constante de Stefan-Boltzman ; 5.67x10-8 W/m2K4
T: temperatura en K



Termómetro Mecánico – Dilatación de gases

Termómetro de gas a volumen constante

pg100 = pg0 * ( 1 + Bp * Δt )
(1 + Bvidrio * Δt )

Bp = pg100 * ( 1 + Bvidrio * Δt ) - pg0
Δt * pg0

t = pg. amb. - pg0 * 1 + to
pg0 Bp
desde -27 °C hasta 1477 °C



Termómetro Mecánico – Dilatación de líquidos

Mercurio -38,9 ºC hasta 356,7 ºC

Alcohol -117 ºC hasta 78ºC



Termómetro Mecánico – Dilatación de líquidos

V = Vo (1+ β Δt )



Termómetro Mecánico - Bimetálicos

Efecto de Dilatación diferente en una barra
compuesta por dos metales superpuestos
de diferentes coeficientes de dilatación.
AluminioBronce, Cobre , Laton , Níquel ,
Níquel Cromo , Monel , Acero ,
Aleación Hierro – Niquel(36%) llamada Invar ,
Porcelana , Cuarzo.



Termómetro Mecánico - Bimetálicos



Termómetro Mecánico

Termómetro Trimetálico



Rangos de Temperatura



Dispositivos de Calibración



Muchas Gracias !!


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