Autores:
Antxón Anta Unanue.Deutsche Schule, Colegio Alemán “San Alberto Magno” de San Sebastián
E-mail: antxonanta@yahoo.es
Las termografías permiten la visualización de fenómenos relacionados con la transferencia de energía que no podrían visualizarse de otro modo.
Utilizando una cámara térmica conectada a un iPad, se puede ofrecer a los estudiantes la oportunidad de aprender sobre el calor y la temperatura de una forma interactiva.
Podemos poner como ejemplos de fenómenos físicos visualizados a partir de termografías :
· Transformación de energía mecánica en calor debido al rozamiento.
· Transmisión de calor por conducción.
· Calentamiento producido por la corrientes de inducción.
· Enfriamiento de un botijo.
Transformación de energía mecánica en calor debido al rozamiento.
Frotamos con fuerza una goma de borrar sobre la mesa. Se puede observar en la figura adjunta el aumento de la temperatura en la zona por donde se ha desplazado la goma.
Transmisión de calor por conducción.
El calor se puede transferir por contacto directo entre dos cuerpos que se encuentren a diferente temperatura.
Colocamos la mano sobre la tapa de un libro. La imagen térmica muestra la huella térmica que ha dejado la mano en la tapa del libro.
Calentamiento producido por las corrientes de inducción.
El montaje consiste en un núcleo de hierro dulce laminado en forma de U. Colocamos en un extremo una bobina y en el otro extremo soldamos un vaso de aluminio al cual le añadimos una pequeña cantidad de agua.
Cerramos los extremos del núcleo de hierro en forma de U, con un bloque de hierro y conectamos la bobina al transformador y el transformador a la corriente.
Al circular la corriente alterna por la bobina se genera un campo electromagnético. La base del vaso de aluminio estará sometido a un campo magnético variable que induce corrientes de Foucault en él, de manera que estas corrientes inducidas al circular por el vaso de aluminio disipan calor por efecto Joule calentando el vaso y, a la vez, también el agua que contiene.
Poedmos observar con la cámara térmica el calentamiento producido por las corrientes inducidas en el vaso de aluminio por el campo magnético de la bobina conectada al transformador
Enfriamiento de un botijo.
Tenemos dos botijos como muestra la figura. Uno esmaltado y otro sin esmaltar. Al mirar con la cámara térmica se puede observar como el botijo sin esmaltar (Izq.) se encuentra a una temperatura inferior a la del botijo esmaltado (Dcha.)
¿Qué se pretende demostrar?
Visualizar fenómenos físicos relacionados con la transferencia de calor mediante una cámara térmica.
Dirigido a:
Gran público, Secundaria, Universidad.
Materiales necesarios:
Cámara térmica. iPad .
Goma de borrar. Libro. Botijos
Núcleo de hierro laminado en forma de U. Bloque de hierro laminado. Vaso de aluminio.
Bobina . Transformador de 220 a 125 V. Cables de conexión
Riesgos:
Ninguno
Enlaces:
Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 13 (3), 617–627, 2016. La termografía infrarroja: un sorprendente recurso para la enseñanza de la física y la química. Fernando Ignacio de Prada Pérez de Azpeitia
https://leseprobe.buch.de/images-adb/01/30/0130bcc6-694b-4cb2-b7c8-767a32f40d34.pdf
Basic Applications for Teaching: Direct Visualization of Physics Phenomena