Instrumentación

 

Sistema automatizado para la medición de la conductividad térmica de líquidos mediante el método del alambre caliente

 

S. Alvarado, E. Marín^a,*, A.G. Juárezª, y A. Calderónª, R. Ivanov^b

 

ª Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Instituto Politécnico Nacional, Legaria 694, Colonia Irrigación, México D.F., 11500 México. *e–mails: emarinm@ipn.mx; emarin63@yahoo.es

^b Facultad de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas, Calz. Solidaridad Esquina Paseo de la Bufa s/n, Zacatecas, Zac., 98060, México.

 

Recibido el 3 de febrero de 2011
Aceptado el 5 de abril de 2011

 

Resumen

Se presenta el montaje y puesta a punto de un sistema experimental automatizado basado en la técnica del alambre caliente, para medir la conductividad térmica de líquidos, empleando equipos de alta precisión (fuente de corriente y medidor de voltaje) que permiten prescindir de un arreglo de resistencias conocido como puente de Wheatstone, comúnmente implementado en instrumentos de este tipo. También se utiliza un criterio para verificar que se trabaja sobre la región lineal adecuada de la curva AT versus ln(í), que es la utilizada para el procesamiento de los datos experimentales. Finalmente se valida el funcionamiento del montaje experimental mediante mediciones de conductividad térmica en líquidos de propiedades térmicas bien conocidas.

Descriptores: Técnica hot–wire; conductividad térmica; nanofluidos.

 

Abstract

We present the implementation of an automated system based on the hot–wire technique for measurement of the thermal conductivity of liquids using high precision equipment (current source and voltage meter) that allow to work without an array of resistances known as a Wheatstone bridge, commonly used in such equipments. We also use a criterion to verify that we are working on the correct linear region of the curve AT versus ln(f), which is used for experimental data processing. Finally we validate the functionality of the hot–wire experimental array by measuring the thermal conductivity in samples of liquids with well–known thermal properties.

Keywords: Thermal conductivity; hotwire technique; nanofluids.

 

PACS: 65.20.–w; 66.25.+g; 66.30.Xj; 66.30.Xj; 81.70.Pb

 

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Agradecimientos

A CONACyT por su apoyo económico mediante el proyecto No. 83289, a la SIP–IPN por su apoyo a través de los proyectos, 220090160, 20100780 y 20100622 y a COFAA–IPN por el soporte a nuestro trabajo a través de los programas SIBE y PIFI. También deseamos agradecer al Dr. C. Falcony, del Departamento de Física del CINVESTAV, México D.F., por permitirnos el uso temporal de parte del equipamiento de su Laboratorio. Por último se agradece sinceramente al árbitro anónimo por sus útiles comentarios.

 

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