Maquinas trmicas aplicadas a la mecnica y la electricidad (
motores a vapor). Termostato (aplicacin en la mecnica y
electricidad). Efecto seebek (electricidad por calor ) pares
termoelctricos.
Mamani Huamani, Miguel ngel
Maquinas trmicas aplicadas a la mecnica y la electricidad (
motores a vapor)
Trabajo de investigacin para fsica 2
Mamani Huamani, Miguel ngel [email protected]
8Termostato (aplicacin en la mecnica y electricidad)Efecto
seebek (electricidad por calor ) pares termoelctricos
Efecto Seebeck :
Circuito que muestra el efecto Seebeck.Elefecto Seebeckes la
conversin de diferencias detemperaturadirectamente
aelectricidad.Seebeck descubri que la aguja de unabrjulase desviaba
cuando se formaba un circuito cerrado de dos metales unidos en dos
lugares con una diferencia de temperatura entre las uniones. Esto
se debe a que los metales responden diferentemente a la diferencia
de temperatura, creando una corriente de circuito, que produce
uncampo magntico. Seebeck, aun as, en ese momento no reconoci all
una corriente elctrica implicada, as que llam al fenmeno el efecto
termomagntico, pensando que los dos metales quedaban magnticamente
polarizados por el gradiente de temperatura. El fsico DansHans
Christian rstedjug un papel vital en la explicacin y concepcin del
trmino termoelectricidad.El efecto es que unvoltaje,
laFEMtermoelctrica, se crea en presencia de una diferencia
detemperaturaentre dos metales osemiconductoresdiferentes. Esto
ocasiona una corriente continua en los conductores si ellos forman
un circuito completo. El voltaje creado es del orden de
variosmicrovoltiosporkelvinde diferencia. Una de esas
combinaciones,cobre-constantn, tiene un coeficiente Seebeck de 41
microvoltios por kelvin a temperatura ambiente.En el circuito:(que
puede estar en varias configuraciones diferentes y regirse por la
misma ecuacin), el voltaje obtenido puede ser derivado de:
SAySBson loscoeficientes Seebeck(tambin llamadospotencia
termoelctricaotermopotencia) de los metales A y B en funcin de la
temperatura, y T1y T2son las temperaturas de las dos uniones. Los
coeficientes Seebeck no son lineales en funcin de la temperatura, y
dependen de la temperatura absoluta, material y estructura
molecular de los conductores. Si los coeficientes Seebeck son
efectivamente constantes para el rango de temperatura medido, la
frmula anterior puede aproximarse como:
El efecto Seebeck se usa comnmente en dispositivos
llamadostermopar(porque esthecho de un acople o unin de materiales,
generalmente metales) para medir una diferencia de temperatura
directamente o para medir una temperatura absoluta colocando un
extremo a una temperatura conocida. Una sonda metlica mantenida a
una temperatura constante en contacto con un segundo metal de
composicin desconocida puede clasificarse por este efecto TE.
Instrumentos de control de calidad industriales usan este efecto
Seebeck para identificar aleaciones metlicas. Esto se conoce como
clasificacin Termoelctrica de aleacin.Varios termopares cuando se
conectan en serie son llamadostermopila, la cul se construye a
veces para aumentar el voltaje de salida ya que el voltaje inducido
sobre cada acople es bajo.Este es tambin el principio de trabajo
detrs de losdiodos trmicosy generadores termoelctricos (tales como
losgeneradores termoelctricos de radioistoposo GTR) los cuales se
usan para crear potencia a partir de la diferencia de calor.El
efecto Seebeck se debe a dos efectosdifusin de portador de
cargayarrastre de fonones(descritos abajo). Si ambas conexiones se
mantienen a la misma temperatura, pero una conexin se abre y cierra
peridicamente, se mide unvoltaje AC, el cul es tambin dependiente
de la temperatura. Esta aplicacin de lasonda Kelvina veces se usa
para demostrar que la fsica subyacente solo necesita una unin. Y
este efecto se ve an si los alambres solo se acercan, pero no se
tocan, as no se necesita difusin.
Maquinas trmicas :
Termostato:El termostato en el aire acondicionado es un
dispositivo que se emplea para mantener la temperatura en un punto
determinado de un ambiente o sistema; los mismos adquieren varias
formas o tipos, pueden ser tan simples como una lmina metlica o
extremadamente complejos como microprocesadores.Los termostatos
vienen de varias formas, electrnicos, digitales, proporcionales,
analgicos y mecnicos, los mismo nos dan la posibilidad de abrir o
cerrar un circuito elctrico en funcin de la temperatura, el mismo
se encarga de mantener esta ltima de forma regularEl termostato de
aire acondicionado est compuesto por una vlvula que maneja o
acciona la temperatura. Dicha vlvula se encuentra conectada que
posee parafina, una sustancia muy dilatable; cuando el motor
permanece fro, la vlvula no se abre haciendo que el lquido vuelva
por otro conducto a la bomba impulsora. La vlvula recin se abrir
cuando la parafina se dilate a causa del calentamiento del motor;
de esta forma el lquido se dirigir al radiador brindando su calor a
la atmsfera..Cuando instalamos un aire acondicionado debemos
cerciorarnos que la unidad interior no quede muy lejos de la
exterior ya que cuanto mayor es la distancia mayor ser el consumo
del termostato y de todo el equipo. El funcionamiento del
termostato puede darse de forma deficiente siempre que el mismo se
ubique cerca de focos de calor o de electrodomsticos que provoquen
calor, tales como bombillas, o generadores, etc. Esto es importante
ya que si no se ubica el equipo de aire acondicionado de en el
lugar adecuado ser casi imposible que funcione de manera
eficiente.IMPORTANTE SABEREl termostato de cualquier equipo de aire
acondicionado debe estar regulado a una temperatura no menor a los
25C; cada grado de temperatura que disminuya, hara que se aumente
se aumente el consumo de energa un 10% pero no aumentar de la misma
forma el confort.Si queremos ahorrar energa, se recomienda apagar
el aire acondicionado unos minutos antes de ir a la cama, la
climatizacin o refrigeracin perdurar un tiempo debido a la inercia
trmica que el ambiente posee. Por la maana, encindalo hasta que la
casa adopte la temperatura deseada.El termostato es imprescindible
en cualquier equipo de refrigeracin, sin l, podemos llegar a estar
expuestos a temperaturas poco saludables, el mismo es una gua
infalible de consumo y de cmo debe climatizarse una dependencia.
Aunque todas las consolas de refrigeracin, habitualmente, poseen
uno incorporado se recomienda vigilar y controlar su uso.