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Propiedades termoeléctricas - Coggle Diagram
Propiedades termoeléctricas
Teoría atómica de los materiales conductores
Cuando a un electrón de la banda de valencia se le proporciona energía, pasa a la capa de conducción. Aquí los electrones están menos fuertemente ligados al núcleo, por lo que éstos son compartidos por los átomos del material (pueden desplazarse fácilmente)
En el caso de los materiales conductores, éstos tienen una gran cantidad de electrones en la banda de conducción
Efecto Seebeck, efecto Thompson y efecto Peltier
Efecto Seebeck:
se da cuando se conectan dos materiales distintos en dos puntos denominados juntas, para esto es necesario que las juntas tengan diferentes temperaturas (una fría y otra caliente), así se produce una diferencia de potencial
Se usa para medir temperatura por medio de dispositivos llamados termopares.
Efecto Thompson:
se da en materiales con una diferencia de temperatura y que contengan flujo de corriente eléctrica
Existe un flujo de energía térmica en el material, por que se genera o se absorbe energía en el proceso
Efecto Peltier:
se da cuando un par de materiales tienen una unión y se les hace pasar una corriente eléctrica. Entre estos materiales existe una interfase en la cual se libera o se absorbe calor, esto depende de la dirección del flujo de la corriente eléctrica
Unidades de corriente eléctrica y sus conversiones
La unidad fundamental es el Ampere (A)
1 A = 0.1 biot
1 A = 0.1 EMU
1 A = 2997924536.84 ESU
Normas ASTM para termopares
E220-02
: Standard Test Method for Calibration of Thermocouples By Comparison Techniques.
E230-03
: Standars Specification and Temperature-Electromotive Force (EMF) Tables for Standardized Thermocouples
E1751-00
: Standard Guide and Temperature-Electromotive Force (EMF) Tables for Non-Letter Designated Thermocouple Combinations
Termopar, tipos y aplicaciones
Termopar: dispositivo cuya función es medir la temperatura. En sus uniones debe existir una diferencia de temperaturas para que se genere un efecto llamado "Efecto Seebeck". El termopar no mida una temperatura absoluta, sino la diferencia de temperaturas entre la junta caliente y la fría.
Tipos y aplicaciones
Tipo B:
Platino-30% Rodio (+)/Platino-6% Rodio (-). Está diseñado para altas temperaturas, éstas van de 0 a 1820 °C. Se ocupa en la industria del vidrio y no debe de insertarse en tubos metálicos.
Tipo E: Níquel-10% Cromo (+)/Níquel-45% Cromo (-).Tiene un amplio intervalo de temperaturas, éstas van de -270 a 1000 °C. Se usa en el vacío o en atmósferas reductoras.
Tipo K: Níquel-10% Cromo (+) / Níquel-5% Aluminio (-). Tiene un rango de medición de -270 a 1372 °C.Se usa en el vacío o en atmósferas reductoras.
Tipo J: Hierro (+) / Cobre-45% Níquel (-). Tiene un rango de medición de -210 a 1200 °C. Se usa en entornos oxidantes a altas temperaturas.
Tipo N: Níquel-14% Cromo-1.5% Silicio (+) / Níquel-4.5% Silicio-0.1% Magnesio (-). Tiene un rango de medición de -270 a 1300 °C. Se usa como alternativa al tipo K, ya que es más estable a temperaturas altas.
Tipo R: Platino-13% Rodio (+) / Platino (-). Tiene un arango de medición de -50 a 1768 °C. Se usa a temperaturas altas y no debe insertarse en tubos metálicos.
Tipo S: Platino-10% Rodio (+) / Platino (-). Tiene un rango de medición de -50 a 1768 °C. Se usa de igual forma que el tipo R.
Tipo T: Cobre (+) / Cobre-45 % Níquel (-). Tiene un rango de medición de -270 a 400 °C. Se usa a temperaturas bajas y criogénicas.
Tipo C: Tungsteno-5% Renio (+) / Tungsteno-26% Renio (-). Tiene un rango de medición de 0 a 2315 °C. Se usa a temperaturas muy altas y en atmósferas no oxidantes.