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Equipo de investigación
Dr. Gerardo Galindo Ramos, Dra. Beatriz Gabriel Salmerón, Dra. María de los Ángeles Gama Gálvez, Mtra. Nyx Anaid Vargas Sotomayor
RESUMEN:
La conductividad térmica es una propiedad fundamental en el estudio de la transferencia de calor, ya que define la capacidad de cualquier material para transmitir energía térmica. Ante la falta de equipos adecuados para realizar prácticas de aprendizaje sobre este tema, se diseñó y construyó desde cero un prototipo de medidor con fines académicos. Este dispositivo está preparado para analizar muestras en forma cilíndrica mediante el mecanismo de conducción térmica. Cuenta con una resistencia calefactora, sistema de enfriamiento compuesto por placa Peltier y ventilador, seis termopares tipo K, monitoreo independiente de temperatura del agua y del aire y estructura de acrílico con aislamiento térmico eficaz. Además, integra placas programables (Arduino), pantallas de visualización y un sistema automático para calcular la diferencia de temperatura y la conductividad en el momento deseado. Para capturar y procesar la información se emplea el programa PLX‑DAQ y hojas de cálculo en Excel; esto permite ver las temperaturas en tiempo real, elaborar gráficos y calcular la conductividad aplicando la ley de Fourier.
Las pruebas mostraron un comportamiento coherente del gradiente térmico: el aluminio registró un valor aproximado de 237 W/m·°C, coincidiendo con la referencia, mientras que el acero obtuvo resultados entre 45 y 60 W/m·°C, dentro del rango bibliográfico establecido. Se recomienda realizar las mediciones durante 15 a 20 minutos para garantizar datos confiables. Aunque la precisión tiene un límite por la resolución de los termopares (0.25 °C), el prototipo funciona correctamente y es una herramienta valiosa para reforzar los conocimientos sobre conducción de calor.
Palabras clave: Conductividad, prototipo, termopares, Arduino, calor
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