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Mediciones de la conductividad térmica del agua
Publicado en 27 mayo, 2021
El medidor de conductividad térmica en líquidos de hilo caliente transitorio (THW-L1) es un instrumento analítico de precisión para la medición directa de la conductividad térmica de líquidos y pastas de baja viscosidad, desde -150 °C hasta 300 °C. El THW-L1 está disponible en tres modelos:
THW-L1: 10 °C a 200 °C
THW-L1S: -50 °C a 200 °C
THW-L1E: -100 °C / -150 °C a 300 °C.
Imagen 1. Medidor de conductividad térmica en líquidos THW-L1 de Thermtest
El medidor de hilo caliente transitorio THW-L1 de Thermtest, que mide la conductividad térmica en líquidos, es un sistema de medición avanzado para la determinación directa de la conductividad térmica de líquidos y pastas, de conformidad con la norma ASTM D7896-19, método estándar de ensayo de conductividad térmica de refrigerantes de motores y fluidos relacionados por el método del hilo caliente transitorio para la determinación de su conductividad térmica.
El medidor THW-L1 fue diseñado teniendo en cuenta la velocidad y la simpleza operacional. Con una sola medición de 1 segundo de duración, se pueden medir de manera precisa y acertada pequeños volúmenes de líquidos y pastas de baja viscosidad para conocer su conductividad térmica, difusividad térmica y calor específico. El medidor THW-L1 utiliza un principio de medición no estacionario y tiempos de prueba rápidos que limitan los efectos convectivos para muestras con una amplia gama de viscosidades (0,1 a 10.000.000 mPas).
Resultados de la conductividad térmica
El agua es un material de referencia estándar para la calibración de los instrumentos de conductividad térmica en líquidos. Nuestro dispositivo THW-L1 emplea una calibración de un solo punto a 20 °C y se recomienda el uso de agua desionizada ultra filtrada Tipo II, según ASTM.
En este trabajo, se midió la conductividad térmica, la difusividad térmica y el calor específico volumétrico calculado (conductividad térmica (λ) / difusividad térmica (α)) del agua, cuyos datos se ilustran en las tablas 1-3. Se realizaron tres mediciones en cada rango de temperatura y se mostró el porcentaje del desvío estándar relativo a cada una. Para confirmar la exactitud de las mediciones tomadas con el equipo THW-L1, se compararon los datos con los valores de referencia, según lo calculado en la base de datos de referencia de las propiedades termodinámicas y de transporte de fluidos de NIST (REFPROP): Versión 10.
Tabla 1. Mediciones de la conductividad térmica del agua bajo contrapresión de 3 bar y datos comparativos, según lo calculado en la base de datos de REFPROP.
T
(°C)
λmeasured
(W/m•K)
% rsd
% dev
10,1
0,58420
0,0766
0,87
19,9
0,59700
0,0000
-0,15
29,6
0,60740
0,0902
-1,06
39,4
0,62320
0,1343
-0,72
49,1
0,63120
0,0709
-1,33
59,8
0,63720
0,0702
-2,11
69,6
0,64620
0,1295
-2,02
79,4
0,65000
0,1088
-2,51
89,2
0,65660
0,0834
-2,36
99,9
0,66400
0,5325
-1,96
109,9
0,67380
1,3497
-0,96
119,4
0,68000
2,5386
-0.33
Figura 1. Mediciones de la conductividad térmica del agua bajo contrapresión de 3 bar y datos comparativos, según lo calculado en la base de datos de REFPROP.
Referencia
Lemmon, E.W., Bell, I.H., Huber, M.L., McLinden, M.O. NIST Standard Reference Database 23: Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties-REFPROP, Version 10.0, National Institute of Standards and Technology, Standard Reference Data Program, Gaithersburg, 2018.