Este documento describe un experimento para obtener un perfil de temperatura a través de un tubo de metal utilizando una celda Peltier. El procedimiento incluye medir la temperatura en intervalos de 1 cm a lo largo del tubo después de aplicar calor con la celda Peltier durante 18 minutos. Los resultados mostraron que la temperatura disminuyó gradualmente con la distancia desde la celda Peltier hasta estabilizarse a una distancia de 7 cm.

1. Práctica No. 10 Perfiles de Temperatura
Objetivo:Obtener un perfil de temperatura para el flujo de calor a través de un sólido.
Marco Teórico:
Temperatura. Es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un
cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío
(menor temperatura) y caliente (mayor temperatura). Esta magnitud física está
relacionada con la energía interior de los sistemas termodinámicos, de acuerdo
al movimiento de sus partículas, y cuantifica la actividad de las moléculas de la materia.
Calor. El calor es una forma de energía que los cuerpos almacenan (energía interna) que
ocurre en función del estado de vibración de sus moléculas y depende de su estructura.
La diferencia de temperatura existente entre los cuerpos hace que el calor se transfiera de
un cuerpo a otro por rozamiento. El calor pasa del cuerpo más caliente al más frío.
Cuando ambos cuerpos se hallan a la misma temperatura (equilibrio térmico) ya no hay
más transferencia de calor. También puede lograrse el calentamiento de un cuerpo si le
prendemos fuego; en este caso sería por liberación de energía de un sistema químico.
Conductividad térmica. Es una propiedad física que describe la capacidad de un
material de transferir calor por conducción, es decir, por contacto directo y sin intercambio
de materia. La energía térmica siempre fluye de forma espontánea de mayor a menor
concentración, esto es, de caliente a frío. Esto implica que la transmisión de calor por
conducción se da de un cuerpo a otro que está a menor temperatura o entre zonas de un
mismo material pero con temperatura diferente.
Celda Peltier. Son celdas generalmente de
cerámica que sirven para enfriar o calentar un
objeto. Es ideal para experimentos o
controles de temperatura. Si se utiliza por
largos periodos de tiempo se recomienda
utilizar un disipador en la zona caliente,
además de recubrir la zona con pasta termina
para un mejor termo conducción de los
materiales. La celda se controla con 12V pero
puede utilizase con un rango de voltaje de los
3 a los 16V. Dado que la celda consume una
cantidad considerable de corriente, se debe
tomar en cuenta que tienes la fuente a utilizar
tenga la corriente necesaria, si no, no va a funcionar con su máxima eficiencia.
Efecto Peltier. Consiste en hacer pasar una corriente por un circuito compuesto de
materiales diferentes cuyas uniones están a la misma temperatura, se produce el efecto
inverso al Seebeck (efecto termoeléctrico). En este caso, se absorbe calor en una unión y
se desprende en la otra. La parte que se enfría suele estarcerca de los 10º Caprx., mientras
que la parte que absorbe calor puede alcanzar rápidamente los 80º C.
Lo que lo hace aún más interesantes es el hecho de que, al invertir la polaridad de
alimentación, se invierta también su funcionamiento; es decir: la superficie que antes
generaba frío empieza a generar calor, y la que generaba calor empieza a generar frío.

2. Material y equipo:
 Termómetro de infrarrojo
 Tubo de metal
 Celda Peltier
 Cargador de 5 voltios
 Madera (aislante)
 Regla
Procedimiento:
1. Medir el tubo para marcar en donde se tomará la temperatura (cada
centímetro).
2. Cubrir el tubo de metal con la madera aislante.
3. Conectar la Celda Peltier al cargador de 5 voltios.
4. Empezar a tomar el tiempo en cuanto se conecte el cargador al tomacorriente.
5. Luego de unos minutos tomar la temperatura a cada centímetro previamente
marcado en el tubo y escribir los resultados.

3. Resultados:
Temperatura del tubo sin calentar: 87.6o
F
Diámetro del tubo: 2.5cm = .025m
Luego de dejar 18 minutos conectada la Celda Peltier, se obtuvieron los siguientes
resultados:
Distancia a la que se
tomó la temperatura
(cm)
Temperatura (o
F)
1 cm 104
2 cm 94.4
3 cm 91.6
4 cm 90.6
5 cm 89.6
6 cm 89.2
7 cm 89
8 cm 89
9 cm 89
Gráfica:
80
85
90
95
100
105
110
1 2 3 4 5 6 7
T (°F)

4. Observaciones:
 Se midió a un centímetro exactamente cada punto en donde se tomaba la
temperatura para tener una variación exacta.
 Al medir la temperatura con el termómetro infrarrojo, la persona responsable debe
hacerlo a una distancia aproximada de 15 - 20 cm.
 Al momento de medir la temperatura se debe levantar la madera aislante unos
milímetros para poder hacer la medición, lo cual debe hacerse rápido y volverse a
tapar.
 Es necesario cuidar que la placa no se despegue del cilindro aislado.
Conclusiones:
Debido a las mediciones de temperatura con una distancia variable se pudo observar el
comportamiento del calor a través del tubo utilizado.
El comportamiento que se observó fue como al aumentar la distancia, la temperatura iba
disminuyendo poco a poco hasta llegar a un punto en el cual la temperatura se mantuvo
constante.
Referencias
Temperatura. Recuperado de:
http://definicion.de/temperatura/
Calor. Recuperado de:
http://deconceptos.com/ciencias-naturales/calor#ixzz4i8jAKwGu
Celda Peltier Cerámica. Recuperado de:
https://hetpro-store.com/celda-peltier-ceramica-tec1-12706/
Efecto Peltier. Recuperado de:
http://www.mundodigital.net/que-es-el-efecto-peltier/