Mediciones de la conductividad térmica del agua

Mediciones de la conductividad térmica del agua

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.

conductividad térmica líquida Thermtest THW-L1
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

conductividad térmica del agua bajo contrapresión de 3 bar y datos comparativos
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.