{"id":44397,"date":"2024-07-22T09:18:55","date_gmt":"2024-07-22T07:18:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/sin-categorizar\/medicion-de-la-capacidad-calorifica-especifica-cp-mediante-el-analisis-de-flash-laser-lfa\/"},"modified":"2024-09-20T08:03:35","modified_gmt":"2024-09-20T06:03:35","slug":"medicion-de-la-capacidad-calorifica-especifica-cp-mediante-el-analisis-de-flash-laser-lfa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/es\/wiki-es\/medicion-de-la-capacidad-calorifica-especifica-cp-mediante-el-analisis-de-flash-laser-lfa\/","title":{"rendered":"Medici\u00f3n de la Capacidad Calor\u00edfica Espec\u00edfica (cp) mediante el An\u00e1lisis de Flash L\u00e1ser (LFA)"},"content":{"rendered":"\t\t
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Par\u00e1metros termof\u00edsicos<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica cp<\/strong><\/a>, la difusividad t\u00e9rmica a<\/strong><\/a>y conductividad t\u00e9rmica \u03bb<\/strong><\/a> son propiedades termof\u00edsicas importantes para caracterizar la conducci\u00f3n del calor de los materiales.
Diferentes m\u00e9todos de medici\u00f3n<\/strong><\/a> en funci\u00f3n del material a analizar, la temperatura de medici\u00f3n y la precisi\u00f3n requerida.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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C\u00f3mo funciona el an\u00e1lisis por rayo l\u00e1ser<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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El an\u00e1lisis flash l\u00e1ser suele utilizarse principalmente para examinar s\u00f3lidos y l\u00edquidos en peque\u00f1as cantidades de muestra.
\nSe ajusta a las normas ASTM E1461, DIN EN 821<\/strong><\/a>y ASTM C714<\/strong><\/a>.
\nEl m\u00e9todo se remonta a Parker et al., que desarrollaron el an\u00e1lisis en 1961 para medir las tres propiedades termof\u00edsicas cp, a y \u03bb<\/strong>. <\/p>\n

El principio del flash l\u00e1ser<\/strong><\/a> se basa en una aplicaci\u00f3n vertical de energ\u00eda a la cara inferior de la muestra.
\nEl desfase temporal entre la entrada de energ\u00eda en la cara inferior de la muestra y la salida de energ\u00eda en la cara superior de la muestra se utiliza para determinar la difusividad t\u00e9rmica del material de la muestra. <\/p>\n

Dado que la difusividad t\u00e9rmica depende de la temperatura, la muestra se calienta a la temperatura deseada en un horno; la medici\u00f3n posterior se realiza mediante un proceso isot\u00e9rmico.
\nPara ello, la cara inferior de la muestra se expone a un breve pulso de energ\u00eda (l\u00e1mpara de flash de xen\u00f3n o l\u00e1ser). <\/p>\n

La energ\u00eda absorbida provoca un aumento de temperatura en una fina capa de la superficie de la muestra.
\nEste aumento de temperatura se propaga por toda la muestra, de modo que tambi\u00e9n se produce un aumento de temperatura en la cara superior de la muestra, que es registrado por un detector de infrarrojos en funci\u00f3n del tiempo. <\/p>\n

Si se conoce el grosor d (en cm) de la muestra, la difusividad t\u00e9rmica a (en cm2\/s) puede calcularse a partir de la secuencia cronol\u00f3gica del aumento de temperatura bas\u00e1ndose en la funci\u00f3n anal\u00edtica de aumento de temperatura mediante la siguiente f\u00f3rmula:<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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con t1\/ 2: tiempo de subida hasta la mitad del valor final.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Sin embargo, este c\u00e1lculo no refleja una p\u00e9rdida de calor por parte de la muestra ni una duraci\u00f3n del pulso de energ\u00eda que no sea infinitamente corta.\nDe hecho, parte del calor suministrado se pierde por radiaci\u00f3n, convecci\u00f3n o por disipaci\u00f3n de calor en la zona que rodea a la muestra.\nEstos efectos se corrigieron mediante diversos procesos matem\u00e1ticos, como soluciones de aproximaci\u00f3n iterativa, y se aplican en un software de evaluaci\u00f3n especial, de modo que, en \u00faltima instancia, el m\u00e9todo del destello l\u00e1ser ofrece resultados de medici\u00f3n muy precisos en un amplio intervalo de temperaturas. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Determinaci\u00f3n de la Cp mediante el an\u00e1lisis de flash l\u00e1ser<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La propiedad cp<\/sub><\/em> puede determinarse mediante un m\u00e9todo de comparaci\u00f3n que utiliza el an\u00e1lisis de destello l\u00e1ser.
\nPara ello, el dispositivo LFA se calibra utilizando una referencia con un cp<\/sub><\/em> conocido.
\nA continuaci\u00f3n, se mide la muestra exactamente en las mismas condiciones (dimensiones, recubrimiento de grafito y programa de temperatura). <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Mediante la correlaci\u00f3n<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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la capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica de la muestra puede determinarse mediante<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Si tambi\u00e9n se determina la densidad del material de la muestra, es posible calcular \u03bb mediante la correlaci\u00f3n.
Adem\u00e1s, la capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica puede determinarse mediante calorimetr\u00eda diferencial de barrido (DSC)<\/strong><\/a>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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