Abstract

MARIN, E.; JEAN-BAPTISTE, L.E.  and  HERNANDEZ, M.. Teaching thermal wave physics with soils. Rev. mex. fís. E [online]. 2006, vol.52, n.1, pp.21-27. ISSN 1870-3542.

En este trabajo se discuten las peculiaridades de un posible experimento docente relacionado con la conducción del calor en suelos excitados por una fuente térmica variable periódicamente en el tiempo, como son las oscilaciones cíclicas diarias de la temperatura de la corteza terrestre, que pueden considerarse como ondas térmicas. Se diseñó y construyó un dispositivo para la medición automática de las variaciones periódicas en la temperatura del aire así como a diferentes profundidades de la superficie del suelo. Las mediciones fueron realizadas utilizando sensores de estado sólido LM 335 incorporados en una sonda controlada por ordenador. El programa de adquisición de datos fue desarrollado en el ambiente LabVIEW de National Instruments. Para obtener los parámetros característicos que gobiernan los fenómenos físicos involucrados, los resultados de las mediciones fueron ajustados a la solución tipo onda térmica de la ecuación de difusión del calor en presencia de fuentes periódicas. Fueron demostrados el corrimiento de fase y la atenuación de las ondas de temperatura con la profundidad, así como su dependencia de las propiedades térmicas del suelo, en particular su difusividad térmica.

Keywords : Ondas térmicas; suelos; propiedades térmicas; difusividad térmica.