21. Thermal metrology

21. THERMAL METROLOGY
21.1. En la IPTS-68 la temperatura q entre el punto de solidificación del antimonio TSb y el del oro
TAu se definía a partir de la f.e.m. e de un termopar de Pt/PtRh al 10% en la forma e=a+bq+cq2,
con la soldadura fría a 0 °C y las constantes a, b y c determinadas por calibración en el punto del
antimonio qSb=630,74 °C, en el de la plata qAg=961,93 °C y en el del oro qAu=1064,43 °C.
Sabiendo que para un termopar dado se midieron eSb=5552 µV, eAg=9152 µV y eAu=10340
µV, determinar la temperatura correspondiente a 6345 µV cuando la soldadura fría está a 25 °C.
21.2. La emisividad normal espectral de una cierta superficie lambertiana a 1600 K se puede
aproximar como en la figura. Se dispone de tres termómetros de radiación (TR1, TR2 y TR3)
calibrados con un cuerpo negro; el TR1 es de banda estrecha y sólo sensible en el entorno de
l=0,65 µm, el TR2 es de banda ancha, desde 3 µm a 5µm, y el TR3 es de radiación total.
Suponiendo que la respuesta de los termómetros es constante en todo el margen de longitudes de
onda, calcular la temperatura que indicaría cada uno de ellos.
21.3.En un horno a 175 °C se introduce un bloque de aluminio anodizado (e=0,92) inicialmente a
temperatura ambiente (25 °C). Se dispone de un termómetro de radiación monocromática de
l=4,3 µm calibrado con un cuerpo negro. Se pide:
Relación entre la temperatura indicada Tcolor, la temperatura real del aluminio TAl y la
a)
temperatura de la pared del horno Tpared.
b)
Diferencia entre TAl y Tcolor en el instante inicial y en el final.
21.4.
a)
b)
c)
En un barómetro de mercurio se observa una altura del menisco de 708 mm. Se pide:
Calcular la presión ambiente en el S.I.
Estimar la incertidumbre en la medida.
Estimar la altitud del lugar sobre el nivel del mar, y su incertidumbre.
21.5. Para determinar la densidad de un cierto material sólido se pesa una muestra, resultando una
masa de 0,0747 kg, y se mide su volumen por rebosamiento de agua en un matraz aforado,
resultando una masa de 0,0150 kg. Se pide:
a)
Calcular la densidad y estimar su incertidumbre.
b)
Indicar de qué sustancia puede tratarse.