Temperatura

Temperatura: Capacidad de un cuerpo para comunicar calor a otros cuerpos. Medida macroscópica del grado de agitación de sus moléculas (energía cinética).

Capacidad calorífica o calor específico

Cantidad de calor que se debe aportar a un cuerpo de 1Kg para que su temperatura aumente 1 Kelvin.

Transferencia de calor

En un sistema en el que las moléculas de los diferentes cuerpos o fluidos se encuentren con distintos grados de agitación térmica, se producen flujos de energía calorífica hasta alcanzar el equilibrio térmico.

Tipos

• Conducción: Propagación del calor por agitación térmica de las partículas sin desplazamiento real de las moléculas. Importante en sólidos.
• Convección: Transmisión de calor con movimiento real de las moléculas. Solo en fluidos como consecuencia de la mezcla entre sus masas.
• Radiación: Ondas electromagnéticas. No hay contacto entre los cuerpos.

Medir en un fluido

Minimizar el intercambio por radiación y maximizarlo por convección (temperatura media del fluido), utilizando convección forzada y un sensor con baja emisividad y alta reflexividad.

Medir una superficie

Sensor=f(T aire, T superficie). El aislante térmico reduce el mecanismo de convección, incrementando la temperatura de la superficie aislada respecto al resto (no debe usarse).

Tipos sensores de Tª

• Variación del volumen o estado de los cuerpos
• Variación de la resistencia eléctrica
• Captación de radiación electromagnética

Fuerza

Fuerza: Magnitud física vectorial capaz de deformar cuerpos, modificar su velocidad o vencer su inercia.

Tensión mecánica

Fuerza soportada por un sólido por unidad de área. =F/S.

Presión mecánica

Equivalente a la tensión mecánica si la fuerza es ejercida por/en líquidos o gases.

Conversion Deformación – magnitud eléctrica

• Galga extensométrica metálica
• Galga extensométrica semiconductora
• Sensores de fibra óptica basados en redes de Bragg
• Sensores magnetoelásticos

Extensometría

Conjunto de técnicas experimentales que permiten medir las deformaciones superficiales y las tensiones mecánicas en sólidos.

Ley de Hooke

Si un material elástico lineal se somete a una fuerza, sin sobrepasar su límite de elasticidad, la deformación en la dirección de la fuerza, deformación longitudinal, εl, sigue la siguiente relación: εl = (variación de l )/ l = sigma/E = -F/S·E.

Célula de carga

Dispositivo para medir fuerza que integra una pieza mecánica que convierte la fuerza en deformación, y las galgas pegadas miden esta deformación.