LM35 Como Sensor De Temperatura

DESARROLLO

I.- MARCO TEORICO

Dilatación Térmica

Denominamos como “Dilatación Térmica” al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio, de tal forma cuando se da calor a un sólido se está dando energía a sus moléculas que, estimuladas, vibran más energéticamente. Cierto es que estas no varían su volumen; pero requieren de un espacio más grande para su mayor oscilación de tal suerte que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse; por otro lado cuando los cuerpos tienden a contraerse cuando se enfrían.

En ambos casos, es decir, la dilatación y la contracción ocurren en tres casos:

Largo

Ancho

Alto

FIGURA 01: Contracción y Dilatación

Tipos de Dilatación

Dilatación Lineal

Incremento de la longitud (Primera Dimensión) de un cuerpo en forma de barra por su aumento interno de temperatura. Se llama “Coeficiente de Dilatación Lineal (K)” al incremento de longitud que experimenta la unidad de longitud al aumentar su temperatura en 1°C.

Fórmula:

K = (l_f-l_0)/(l_0*(T_(f-) T_0))

l_f=l_0*[1+K*[T_f-T_0]

Dónde:

l_0=Longitud Inicial

l_f=Longitud Final

T_0=Temperatura Inicial

T_f=Temperatura Final

FIGURA 02: Ilustración “Dilatación Lineal”

Dilatación Superficial:

Incremento del área (Segunda Dimensión) de un cuerpo en forma plana por su aumento interno de temperatura. Se llama “Coeficiente de Dilatación Superficial (K_s)” al incremento del área que experimenta la unidad de superficie al aumentar su temperatura en 1°C.

El coeficiente de dilatación superficial K_s es igual al doble del coeficiente de dilatación lineal del mismo material, es decir: K_s = 2*K.

Fórmula:

K_s = (A_f-A_0)/(A_0*(T_(f-) T_0))

A_f=A_0*[1+K_s*[T_f-T_0]

Dónde:

A_0=Area Inicial

A_f=Area Final

T_0=Temperatura Inicial

T_f=Temperatura Final

FIGURA 03: Ilustración “Dilatación Superficial”

Dilatación Cúbica

Incremento del volumen (Tercera Dimensión) de un cuerpo en forma de un sólido geométrico por su aumento interno de temperatura. Se llama “Coeficiente de Dilatación Cúbico (K_c)” al incremento del volumen que experimenta la unidad de volumen al aumentar su temperatura en 1°C.

El coeficiente de dilatación cúbico K_c es igual al triple del coeficiente de dilatación lineal del mismo material, Ergo: K_c = 3*K

Fórmula:

K_c = (V_f-V_0)/(V_0*(T_(f-) T_0))

V_f=V_0*[1+K_c*[T_f-T_0]

Dónde:

V_0=Volumen Inicial

V_f=Volumen Final

T_0=Temperatura Inicial

T_f=Temperatura Final

FIGURA 04: Ilustración “Dilatación Volumétrica”

Transferencia de Calor

Llamamos como Transferencia de Calor al proceso en el cual se cede la energía, en forma de calor, entre diferentes cuerpos o en diferentes partes dentro de un solo cuerpo que están a un distinto nivel energético y se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:

Por conducción entre cuerpo sólidos en contacto.

Por convección en fluidos (líquidos o gases).

Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse.

La energía se transmite de la forma que le resulte más eficiente; se producirá, normalmente, desde un objeto con alta temperatura a otro objeto con temperatura más baja ésta cambia la energía interna de ambos sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica.

FIGURA 05: Transmisión de calor

LM35: Como sensor de Temperatura

El LM35 es un circuito integrado de precisión, cuya tensión

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