Reporte de Lab. Qumica

2-9-20

3.10.1. INTRODUCCION

Definición: Condición de un cuerpo que determina la transferencia de calor hacia o desde algún otro cuerpo. (Gavanda, 1972)

La temperatura es una propiedad importante en los suelos, ya que mediante procesos físicos puede producir cambios en su estado de agua. Por ejemplo, entre el hielo y el agua, y entre el agua líquida y el vapor de agua. Asimismo, mediante procesos químicos afecta a las velocidades de las reacciones que ocurren en este. Por último, afecta los procesos biológicos de cada especie, ya que cada uno de estos tiene una temperatura óptima para ejecutar su ciclo de vida.

Afecta propiedades y procesos físicos, químicos y biológicos en suelos

3.10.2. MEDICIÓN

Termómetro de suelo o geotermómetro: Hg

termómetro de suelo o geotermómetro es prácticamente un termómetro regular así como se conoce para medir la fiebre, etc. solamente que el de bulbo de mercurio se encuentra enterrado a una determinada profundidad dentro del suelo cuando se mide la temperatura del suelo utilizando estos dos geotermómetros generalmente se encuentra con un conjunto o un set de geotermómetros y cada uno está enterrado a diferentes profundidades ya sea 20 cm 40 cm 60 cm 80 cm etc.

Termómetro de resistencia eléctrica: (i)Alambre de metal o aleación; (ii)Semiconductor(termistor)

La resistencia eléctrica de un material se encuentra relacionado con su  temperatura entonces medimos la resistencia eléctrica del material bajo ciertas condiciones térmicas y con eso podemos inferir su temperatura. Acá tenemos dos parientes de instrumentos la primera consta de un alambre de metal o aleación qué es el original y el más sencillo; el segundo se mide la resistencia eléctrica en un semiconductor esto ya es un poco más moderno y se llama un termistor.

Termómetro termoeléctrico: Termopar

Ya hemos explicado que es un termopar en el pasado cuando vimos la medición de potencial de agua entonces acá nuevamente si tienen ustedes dos pedazos de metal o aleación que se pueden en ningún tacto y la temperatura en la unión de estos dos piezas afecta la cantidad de corriente que fluye entre las dos piezas esto también se utiliza y bastante la temperatura en suelos.

Termómetro bimetálico

Que cuando se descolocan dos planchas de metal 1 al costado del otro cuando cambia la temperatura unas expanden más que la otra y se produce una torsión una deformación de la pieza de metálica y eso se utiliza después para inferir la temperatura.

Termómetro de Bourden

También en menor grado tenemos el termómetro de bourden que funciona con el líquido y la expansión de líquidos orgánicos dentro de capilares.

Calibración

3.10.3. CARACTERIZACION

3.10.3.1. Temperatura Media Anual

3.10.3.1.2. Determinacion

Una medición a >10 m de profundidad (Soli Science Division Staff, 2017)

Media de 4 mediciones igualmente distanciadas en el año a >0.5 m de profundidad (Soli Science Division Staff, 2017)

Estimación: Temperatura media anual del aire mas 1(Soli Science Division Staff, 2017) a 5°C (Thompson & Troeh, 1980)

Tenemos varias posibilidades, si se requiere  realizar una sola medición tienen que ser a más de 10 m de profundidad. Esto se hace asi porque la temperatura del suelo fluctúa diariamente en la superficie y a medida que aumenta la profundidad la fluctuación se hace cada vez menor recién a unos 6 a 10 m de profundidad la temperatura no fluctúa durante todo el año si no se mantiene constante entonces por debajo de esa profundidad es que hay que hacer la medición si es que solamente se va a realizar.

Otra opción es realizar cuatro mediciones igual distanciadas en el año estas cuatro hay que tomar las a más de medio metro de profundidad esto se debe que a partir de medio metro de profundidad la temperatura del suelo no varía diariamente en la variación diaria típicamente se observa a partir de 0.5 metros de profundidad más abajo ya la temperatura se mantiene constante 4 mediciones distanciada a más de 0.5 metros de profundidad.

Aunque en la primera opción de a más de 10 metros no es que se hace un edificio de 10 metros y se mide sino que se utiliza infraestructura ya instalada por ejemplo tienen ustedes un pozo y ahí ustedes pueden hacer una medición con más de 10 metros si no tienes un pozo obviamente no vas a hacer un orificio para medir la temperatura así que la segunda opción es mucho más práctico.

Si no se puede tener la posibilidad de ser las mediciones en el peor de los casos la última medida sería ESTIMAR y para hacer la estimación de la temperatura media anual del suelo necesitamos la temperatura media anual del aire este es un dato de que ustedes pueden obtener de alguna estación meteorológica con relativa facilidad.

3.10.3.1.3 Valores Tipicos

Varia desde <0 a > 22°C

Temperatura Instantánea: Varia desde <0 hasta >50 °C (Thompson & Troeh, 1980). Alta variabilidad.

Temperatura óptima para crecimiento vegetal y microorganismos mesofílicos: 15 a 30°C (Brady & Weil, 2008)

3.10.3.2. Temperatura Media Estacional

3.10.3.2.1. Introducción

Temperaturas medias de verano e invierno

3.10.3.2.2. Determinación

Media de 3 mediciones en los días 15 de cada mes a >0.5m de profundidad (Soli Science Division Staff, 2017)

3.10.3.2.3. Valores Típicos

Varía desde <0 hasta >22°C

3.10.4. REGIMEN DE TEMPERATURA

Esto se utilizan con fines de clasificación de suelos(del más frío al más caliente)

[pic 1]

3.10.5. CAPACIDAD CALORICA

3.10.5.1. Introduccion

DefinicionLa capacidad calorica viene a ser la cantidad de calor a aplicar por unidad de cantidad de material de suelo para elevar su temperatura en un grado centígrado, osea qué cantidad de calor tenemos que adicionar a cierta cantidad de suelo y hace un kilómetro cúbico para elevar su temperatura en un grado centígrado

también se puede formular al revés qué cantidad de calor libera una unidad de cantidad de suelo cuando su temperatura se reduce en un grado centígrado.

Nos indica la capacidad de almacenamiento de calor de un material de suelo. Es decir qué cantidad de calor pueden ustedes guardar en una cantidad dada de material de suelo.

Básicamente nos sirve como indicador de la resistencia al cambio de temperatura de un material de suelo. Es decir de su estabilidad térmica a mayor capacidad calórica entonces el mayor va a ser la resistencia al cambio de temperatura y más estable va a ser el material de suelo desde el punto de vista térmico.

3.10.5.2. Definiciones

Capacidad calórica gravimétrica definida por unidad de masa de suelo qué se basa embolizar así (Cg ; J.kg-1.°C-1)

Capacidad calórica volumétrica (Cv ; J.m-3°.C-1)

3.10.5.3. Valores Típicos

VALORES TIPICOS PARA CAPACIDAD CALORICA GRAVIMETRICA

Cg varía desde 0.8 hasta 3.1KJkg-1°C-1

VALORES TIPICOS PARA CAPACIDAD CALORICA VOLUMENTRICA

 Cv varia desde 2200 a 3500 kJm3°C-1

Alta variabilidad espacial

Alta variabilidad temporal

3.10.5.4. Determinacion

Calorimetria

Estimacion: Constitucion física de materia de sueldo

Se puede estimar a partir de la Constitución física del material de suelo para eso típicamente necesitamos conocer el contenido de aire de solución de suelo y de sólidos que podemos diferenciar en minerales y orgánicos y luego si sabemos la capacidad calórica del aire puro el agua pura sólido minerales puros la materia orgánica del suelo puro podemos calcular un promedio ponderado

sacamos un promedio ponderado y el factor de ponderación sería el contenido relativo de cada constituyente en el material de suelo entonces por ejemplo si estamos calculando una capacidad calórica volumétrica los factores de ponderación para el aire sería el espacio aéreo para el agua sería el contenido volumétrico de agua para las partículas minerales sería la concentración volumétrica de partículas minerales y para la materia orgánica la concentración volumétrica de materia orgánica. todo estos contenidos y concentraciones tienen que dar un total de 1 y son expresados en términos fraccionales no como porciento sino como fracción de esta manera se puede calcular la capacidad calórica

3.10.5.5. Factores

Concentración de partículas minerales

Composición química de partículas minerales

La concentración de materia orgánica

El contenido de agua

En primer lugar, tenemos los flujos de entrada y salida de color cuando ingresa más calor del que sale en un material de suelo su temperatura tiende a aumentar y viceversa

Como segundo factor vendría ser liberación y consumo de calor cuando dentro del suelo se libera calor tienda aumenta su temperatura. Como ejemplo cuando se aplica guano en el suelo y luego se humedece el suelo al regresar un par de días después podemos ver que al tocar la temperatura del suelo se siente un poco más caliente y eso es por la composición del guano está liberando una cantidad significativa de calor.

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