| Revista: | Revista mexicana de física E |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000343241 |
| ISSN: | 1870-3542 |
| Autors: | Marín, E1 Jean Baptiste, L.E1 Hernández, M1 |
| Institucions: | 1Universidad de La Habana, Facultad de Física, La Habana. Cuba |
| Any: | 2006 |
| Període: | Jun |
| Volum: | 52 |
| Número: | 1 |
| Paginació: | 21-27 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | En este trabajo se discuten las peculiaridades de un posible experimento docente relacionado con la conducci´on del calor en suelos excitados por una fuente t´ermica variable peri´odicamente en el tiempo, como son las oscilaciones c´ıclicas diarias de la temperatura de la corteza terrestre, que pueden considerarse como ondas t´ermicas. Se dise˜n´o y construy´o un dispositivo para la medici´on autom´atica de las variaciones peri´odicas en la temperatura del aire as´ı como a diferentes profundidades de la superficie del suelo. Las mediciones fueron realizadas utilizando sensores de estado s´olido LM 335 incorporados en una sonda controlada por ordenador. El programa de adquisici ´on de datos fue desarrollado en el ambiente LabVIEW de National Instruments. Para obtener los par´ametros caracter´ısticos que gobiernan los fen´omenos f´ısicos involucrados, los resultados de las mediciones fueron ajustados a la soluci´on tipo onda t´ermica de la ecuaci´on de difusi´on del calor en presencia de fuentes peri´odicas. Fueron demostrados el corrimiento de fase y la atenuaci´on de las ondas de temperatura con la profundidad, as´ı como su dependencia de las propiedades t´ermicas del suelo, en particular su difusividad t´ermica |
| Resumen en inglés | In this paper, we discuss the features of a possible student experiment related to the conduction of heat in soils excited by a natural periodically time dependent source, namely the daily periodical oscillations in the earth’s temperature, which can be denoted as thermal waves. A measuring device was designed and constructed for automatic measurements of the daily time air temperature variations as well as of the daily time temperature variations, at different depths beneath the soil’s surface. Measurements were performed using LM-335 solid state temperature sensors incorporated into a computer-controlled probe. The data acquisition software was developed using a programming environment LabVIEW from National Instruments. In order to obtain characteristic parameters governing the physical phenomena involved, the results of our measurements were fitted to a thermal wave like solution of the heat diffusion equation in the presence of periodical heat sources. The phase shift as well as the attenuation of the temperature waves with depth was demonstrated, as well as their dependence on soil thermal properties, in particular its thermal diffusivity |
| Disciplines | Física y astronomía, Matemáticas, Geociencias |
| Paraules clau: | Física, Suelos, Ondas térmicas, Difusividad térmica |
| Keyword: | Physics and astronomy, Mathematics, Earth sciences, Physics, Soils, Thermal waves, Thermal diffusivity |
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