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Archivo original (Imagen SVG, nominalmente 960 × 893 píxeles, tamaño de archivo: 329 KB)
Resumen
DescripciónConfiguración de Tyndale para medir la absorción de calor radiante por gases annotated.svg | Inglés: Ilustración de la configuración de John Tyndall para medir la absorción de calor radiante de los gases. Esta ilustración data de 1861 y está tomada de una de las presentaciones de John Tyndall donde describe su configuración para medir la absorción relativa de calor radiante de gases y vapores. El galvanómetro cuantifica la diferencia de temperatura entre los lados izquierdo y derecho de la termopila. La lectura del galvanómetro se puede establecer en cero moviendo la pantalla de calor un poco más cerca o más lejos de la fuente de calor de la izquierda. Ese es el único papel de la fuente de calor de la izquierda. La fuente de calor del lado derecho dirige el calor radiante hacia el tubo largo de latón. El tubo largo de latón está muy pulido en el interior, lo que lo convierte en un buen reflector (y no absorbente) del calor radiante dentro del tubo. La sal de roca (NaCl) es prácticamente transparente al calor radiante, por lo que tapar los extremos del tubo de latón largo con placas de sal de roca permite que el calor radiante se mueva libremente hacia adentro y hacia afuera en los extremos del tubo, pero bloquea completamente el movimiento del gas interno. fuera. Para comenzar las mediciones, se encienden ambas fuentes de calor, el tubo largo de latón se evacúa lo más posible con una bomba de succión de aire, el galvanómetro se pone a cero y luego el gas en estudio se libera en el tubo largo de latón. Se vuelve a mirar el galvanómetro. La medida en que el galvanómetro ha cambiado desde cero indica la medida en que el gas ha absorbido el calor radiante de la fuente de calor de la derecha y ha bloqueado la radiación de este calor a la termopila a través del tubo. Si se coloca un disco de metal muy pulido en el espacio entre la termopila y el tubo de latón, bloqueará completamente el calor radiante que sale del tubo para que no llegue a la termopila, desviando así el galvanómetro en la mayor medida posible con respecto al bloqueo en el tubo. tubo. Por lo tanto, el sistema tiene lecturas mínimas y máximas disponibles y puede expresar otras lecturas en términos porcentuales. (La capacidad de respuesta del galvanómetro no era físicamente lineal, pero se entendía bien y se podía linealizar matemáticamente). En una de sus conferencias públicas para audiencias no profesionales, Tyndall dio la siguiente indicación de la sensibilidad del instrumento: "Mi asistente está a varios pies de distancia. Giro la termopila hacia él. El calor de su rostro, incluso a esta distancia, produce una desviación de 90 grados [en el cuadrante del galvanómetro]. Giro el instrumento hacia una pared distante, juzgada un poco por debajo de la temperatura promedio de la habitación. La aguja desciende y pasa al otro lado del cero, declarando por esta desviación negativa que el pila siente el frío de la pared ". (cita de Six Lectures On Light ). Para reducir la interferencia de los cuerpos humanos, se leyó el galvanómetro a través de un telescopio desde el otro lado de la habitación. El sistema de termopila y galvanómetro fue inventado por Leopoldo Nobili y Macedonio Melloni. Melloni midió la absorción de calor radiante en sólidos y líquidos, pero no tenía la sensibilidad para los gases. Tyndall mejoró en gran medida la sensibilidad de la configuración general (incluida la colocación de una fuente de calor de compensación en el otro lado de la termopila y la colocación del gas en un tubo de latón) y, como resultado de su aparato superior, pudo llegar con confianza a conclusiones de que eran bastante diferentes de las relativas al calor radiante en los gases de Melloni (referencia del libro a continuación, en el capítulo I). El aire del que se había eliminado el vapor de agua y el dióxido de carbono desvió la esfera del galvanómetro en menos de 1 grado, es decir, una cantidad detectable pero muy pequeña (misma referencia, capítulo II). Muchos otros gases y vapores desviaron el galvanómetro en una gran cantidad, miles de veces más que el aire. Para comprobar la fiabilidad de su sistema, Tyndall pintó las paredes interiores del tubo de latón con un fuerte absorbente de calor radiante (es decir, negro lámpara). Esto redujo en gran medida el calor radiante que llegaba a la termopila cuando el tubo estaba vacío. Sin embargo, el porcentaje de absorciones de los diferentes gases y vapores en relación con el tubo vacío se mantuvo en gran medida y esencialmente sin cambios por este cambio en la propiedad de absorción de las paredes del tubo. Eso excluye algunos gases y vapores, como el cloro, que deben excluirse porque empañan el latón, cambiando su reflectividad térmica. Como otra prueba de la confiabilidad del sistema, el tubo de latón largo se cortó a aproximadamente una cuarta parte de su longitud original, y se liberó exactamente la misma cantidad de gas en el tubo más corto. Por tanto, el tubo más corto tendrá una densidad de gas aproximadamente cuatro veces mayor. Se descubrió que el porcentaje de calor radiante absorbido o transmitido a través del gas en relación con el estado de tubo vacío no cambió por completo (aunque los dos tubos no tienen estados de tubo vacío iguales). La variación de la cantidad absoluta de gas en el tubo provoca los cambios correspondientes en los porcentajes de absorción, pero la variación de la densidad no importa, ni tampoco el valor absoluto del punto de referencia del tubo vacío. El espectro de emisión de la fuente particular de calor marca una diferencia, a veces una gran diferencia, en la cantidad de calor radiante que absorberá un gas, y diferentes gases pueden responder de manera diferente a un cambio en la fuente. Tyndall dijo en 1864, "una larga serie de experimentos me permite afirmar que probablemente dos sustancias a una temperatura de 100 ° C no emitan calor de la misma calidad [es decir, del mismo perfil espectral]. El calor emitido por una cola de pescado, por ejemplo , es diferente del emitido por el negro de lámpara, y el calor emitido por la tela o el papel difiere de ambos ". Al observar un cable de platino calentado eléctricamente, es obvio para el ojo humano que el perfil espectral del calor depende de si el cable se calienta a rojo apagado, naranja brillante o blanco caliente. Descubrió que algunos gases eran absorbentes relativamente más fuertes del calor del platino rojo pálido, mientras que otros gases eran absorbentes relativamente más fuertes del calor del platino al rojo vivo. Para su punto de referencia original y principal en 1859, usó el calor de 100 ° C negro de lámpara (similar a un teórico "radiador de cuerpo negro"). Más tarde, obtuvo algunos de sus hallazgos más interesantes al usar otras fuentes de calor. Por ejemplo, cuando la fuente de calor radiante era cualquier tipo de gas, entonces este calor era fuertemente absorbido por otro cuerpo del mismo tipo de gas, independientemente de si el gas era un absorbedor débil de fuentes de amplio espectro. En la ilustración de arriba, el calor radiante que ingresa al tubo de latón proviene de una olla de agua hirviendo; el calor irradia desde la superficie exterior de la olla, no desde el agua, y no desde la llama de gas que mantiene el agua a fuego lento. A continuación se muestra una ilustración alternativa con una configuración modificada tomada del mismo libro (página 112). La principal diferencia es que la fuente de calor está separada del tubo de latón al aire libre, lo que elimina la necesidad de hacer circular agua fría en la interfaz entre la fuente de calor y el tubo de latón. |
Fecha | |
Fuente | I. La conferencia panadera. — Sobre la absorción y radiación de calor por gases y vapores, y sobre la conexión física de radiación, absorción y conducción . Posteriormente se ha anotado. |
Autor | John Tyndall |
Otras versiones |
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Licencia
Dominio público Dominio público falso falso |
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Fecha y hora | Miniatura | Dimensiones | Usuario | Comentario | |
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Actual | 18:30, 23 de agosto de 2020 | 960 × 893 (329 KB) | Efbrazil | Subido un trabajo de John Tyndall de La ilustración aparece en el libro de John Tyndall de 1872 "Contribuciones a la física molecular en el dominio del calor radiante" ([https://archive.org/search.php?query=contributions%20to % 20molecular% 20physics% 20in% 20the% 20domain% 20of% 20radiant% 20heat descargable en Archive.org]). Posteriormente ha sido anotado en tipografía coloreada. El libro es una recopilación de informes de investigación publicados por Tyndall en la década de 1860. La ilustración particular es parte de un informe ... |
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