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 Angelgotico@gmail.com

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.