Técnica de relajación térmica con excitación variable: Caso de la "rampa" de intensidad

 

A. Lara-Bernal^*, E. Marín^** y A. Calderón

 

Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Instituto Politécnico Nacional, Legaria 694 Col. Irrigación, 11500, México D.F., México, ^* E-mail: nlarab0600@ipn.mx, ^** Autor para correspondencia: emarin63@yahoo.es

 

Recibido: 8 de enero de 2007.
Aceptado: 21 de junio de 2007.

 

Resumen

En la técnica de relajación térmica una muestra es suspendida adiabáticamente en un recipiente al vacío, mientras una de sus superficies se ilumina uniformemente al mismo tiempo que la temperatura, T, de su superficie posterior es monitoreada en función del tiempo, t. A partir de la dependencia T(t) puede determinarse el valor de la capacidad calorífica específica, C. En este trabajo calculamos T(t) en el caso de iluminación variable en el tiempo, específicamente aquel de una rampa de intensidad luminosa, I, de la forma I=I₀t, donde I₀ es una constante. Sobre la base de simulaciones matemáticas se discuten las ventajas de esta variante con respecto al caso de iluminación constante.

Palabras clave: Técnica de relajación térmica; Transferencia de calor; Calor específico; Propiedades térmicas.

 

Abstract

In the thermal relaxation technique a sample is supported adiabatically in a recipient under vacuum conditions, while one of its surfaces is illuminated uniformly at the same time that the temperature, T, of the opposite surface is measured as a function of time, t. From the dependence T(t) the value of the specific heat capacity, C, can be determined. In this work we have calculated T(t) in the case of variable illumination, specifically for a ramp of light intensity I, of the form I=I₀t, where I₀ is a constant. On the basis of mathematical simulations we have discussed the advantages of this variant when compared with the case of constant illumination.

Keywords: Thermal relaxation; Heat transfer; Specific heat; Thermal properties.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo brindado por COFAA-IPN, CONACYT, PROYECTOS SIP-IPN 20070490 y 20080032 y programa de becas PIFI-IPN.

 

Referencias

[1] R. J. Florian, Pelzl, M. Rosenberg, H. Vargas y R. Wernhardt, Phys. Stat. Sol. (a) 48, K35, (1978).         [ Links ]

[2] M. E. Rodriguez, J. M. Yánez, A. C. Orea, J. J. Alvarado Gil, O. Zelaya-Angel, F. Sanchez-Sinencio, H. Vargas, J. D. Figueroa, F. R. Bustos, J. D. Martinez-Montes, J. Gonzalez Hernandez, L. C. D. Miranda, Z. Lebensm. Unters. Forsch. 200, 100, (1995).         [ Links ]

[3] J. A. Balderas-Lopez; S. A. Tomas, H. Vargas; V. Olalde; R. Baquero, I. Delgadillo, J. M. Yanez-Limon; J. J. Alvarado-Gil, J. Frias-Hernandez, I. Scheinvar, C. Falconi, M. D. Silva y L. C. M. Miranda, Forest Products Journal 46, 84, (1996).         [ Links ]

[4] G. Gutiérrez-Juárez, O. Zelaya-Angel, J. J. Alvarado-Gil, H. Vargas, H. de O. Pastore, J. S. Barone, M. Hernandez-Velez y L. Baños, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 92, 2651, (1996).         [ Links ]

[5] J. Alexandre, F. Saboya, B. C. Marques, M. L. P. Ribeiro, C. Salles, M. G. da Silva, M. S. Sthel, L. T. Auler y H. Vargas, The Analyst 124, 1209, (1999).         [ Links ]

[6] S.S. Gonçalves, M.G. da Silva, M.S. Sthel, S.L. Cardoso, R.R. Sanchez, J.B. Rieumont y H. Vargas, Phys. Stat. Sol. (a) 187, 289, (2001).         [ Links ]

[7] Y. S. Touloukian (Ed.), Thermophysical Properties of Matter. The Thermophysical Properties Research Center Data Series, Vol. 4 y 5, IFI/Plenum Press, New York, (1970).         [ Links ]

[8] Y. Kraftmakher; Phys. Rep., 1, 356, (2002).         [ Links ]

[9] E. Martínez, S. García, E. Marín, O. Vasallo, G. Peña Rodríguez, A. Calderón y J. M. Sequeiros, J. Mat. Sc. 39, 4, 1233-1239 (2004).         [ Links ]

[10] S. García, E. Marín, O. Delgado-Vasallo, J. Portelles, G. Peña Rodríguez, A. Calderón, E. Martínez y J. M. Siqueiros, J. de Physique IV 125, 309 (2005)        [ Links ]

[11] J. L. Pichardo, E. Marín, J. J. Alvarado-Gil, J. G. Mendoza- Alvarez, A. Cruz-Orea, I. Delgadillo, G. Torres-Delgado y H. Vargas, Appl. Phys. A 65, 69, (1997).         [ Links ]

[12] E.Marín O. Delgado-Vasallo y H. Valiente, Am. J. Phys. 8, 71, (2003).         [ Links ]

[13] R. Bachmann, F. J. DiSalvo, Jr., T. H. Geballe, R. L. Greene, R. E. Howard, C. N. King, H. C. Kirsch, K. N. Lee, R. E. Schwall, H. U. Thomas y R. B. Zubeck; Rev. Sci. Instrum. 43, 205, (1972).         [ Links ]

[14] R. J. Shutz; Rev. Sci. Instrum. 45, 548, (1974).         [ Links ]

[15] D. Djurek y J. Baturic-Rubidic; J. Phys E 5, 424, (1972).         [ Links ]

[16] O. S. Zinov'ev y S V Lebedev; High Temp. 14, 73, (1976).         [ Links ]

[17] I. Hatta; Rev. Sci. Instrum. 50, 292, (1979).         [ Links ]

[18] A. M. Mansanares, A. C. Bento, and H. Vargas, N. F. Leite y L. C. M. Miranda, Phys. Rev. B 42, 4477, (1990).         [ Links ]

[19] H. Valiente, O. Delgado-Vasallo, R Galarraga, A. Calderón, and E. Marin Int. J. Thermophys., 276, 1859-72, 2006.         [ Links ]

[20] E. Marin, Eur. J. Phys. 28 429-445 (2007).         [ Links ]