El efecto Seebeck en termopares: una visión general, Guías, Proyectos, Investigaciones de Termodinámica

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TERMOPAR: UNA VISIÓN GENERAL

Nelly Grethel Gutiérrez González (201539423) Electromagnetismó Facultad de Ciencias Físico Matemáticas

RESUMEN

En el presente experimento se realizo una prueba del efecto Seebeck en una termocupla (tambien llada termopar) tipo-k permitiendonos realizar el ajuste de una grafica del voltaje-temperatura.

INTRODUCCIÓN

El efecto Seebeck es quizas el efecto termoelectrico mas empleado en la industria, en particular los termopares tipo- k que son un acloplamiento de dos alambres compuestos por aleaciones (cromel y alumen), que debido a su bajo costo y rango termico son muy empleados.

Un Termopar consta de dos materiales diferentes, acoplados en uno de sus extremos para formar una cupla, constituyendo el nodo de union en el punto de medicion.

Al calentarse el punto de medición, se mide en los extremos de los filamentos una diferencia de potencial (d.d.p.) que dependerá del tipo de materiales y también de la diferencia de temperatura entre la unión o nodo y los extremos libres, a este fenómeno se le conoce como efecto Seebeck.

Dicha diferencia de potencial se produce por un lado debido a la diferente densidad de electrones de ambos materiales metálicos (diferentes) utilizados en los filamentos, y por otro lado debido a la diferencia de temperatura entre el punto de medición y la zona fría.

Recordemos que entre 2 conductores sólidos diferentes en contacto existe una diferencia de potencial, esto puede explicarse considerando que, por regla general, si 2 metales A y B se ponen en contacto y si el metal:

• A posee N electrones libres por metro cúbico
• B posee n electrones libres por metro cúbico

Cuando se tiene N> n, el metal A cede, al ponerlos en contacto, electrones a B y queda cargado positivamente respecto a él.

Esta d.d.p. tiene las siguientes características:

• Es muy pequeña del orden de milivolt.
• Si pasa una corriente eléctrica de B a A, desempeña el papel de f.e.m (fuerza electromotriz) es decir, un generador. Si la corriente pasa de A a B se comporta como una f.c.e.m (fuerza contra electromotriz).
• En el caso de que funcione como generador transforma la energía calorífica en energía eléctrica. En el contacto hay por tanto absorción de calor del medio exterior. METODOLOGÍA Material:
• 2 termopares tipo-k (para medir temperatura, se consiguen como complementos de multimetro)
• Multimetro
• Termometro
• Soporte universal
• 2 pinza de nuez
• Parrilla electromagnetica (con agitador)
• Vaso de precipitado
• Sal (opcional)