Mar 11, 2024

Public workspaceExp_01 Taza

DOI
dx.doi.org/10.17504/protocols.io.6qpvr31povmk/v1
  • Mayleth Medina Cárdenas1,
  • Estefanía Sauceda Camacho1,
  • Sofía Morga Benítez1
  • 1Tec
  • Mayleth Medina Cárdenas: A01741643
  • Estefanía Sauceda Camacho: A01741856
  • Sofía Morga Benítez: A01741674
Mayleth Medina Cárdenas
Open access
DOI: dx.doi.org/10.17504/protocols.io.6qpvr31povmk/v1
Protocol Citation: Mayleth Medina Cárdenas, Estefanía Sauceda Camacho, Sofía Morga Benítez 2024. Exp_01 Taza. protocols.io https://dx.doi.org/10.17504/protocols.io.6qpvr31povmk/v1
License: This is an open access protocol distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License,  which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited
Protocol status: Working
We use this protocol and it's working
Created: March 10, 2024
Last Modified: March 11, 2024
Protocol Integer ID: 96434
Keywords: Termodinámica, Equilibrio térmico, Arduino, Conducción
Abstract
Este experimento consiste en la medición de la temperatura de 250 mL de agua contenida en una taza, desde que el agua se encuentra a una temperatura de 84ºC, hasta llegar a una temperatura ambiente de 22ºC como efecto de la Ley 0 de la Termodinámica. Esto se llevó a cabo a través de sensores de temperatura conectados a un circuito de Arduino, y mediante CoolTerm, fueron capturadas las mediciones de temperatura con respecto al tiempo, cada 6 segundos, para después regristarlas en Excel y Matlab, en donde se graficaron y se obtuvo que el cambio de temperatura sigue un modelo de función exponencial.
Guidelines
Para su realización, se debe mantener una temperatura ambiente constante en todo momento. Además, asegurarse de las conexiones de los sensores y su correcto funcionamiento previo a la experimentación.
Materials
  • Taza de 250 ml (azul marino)
  • Agua hirviendo
  • Arduino Uno
  • Protoboard
  • 2 sensores de temperatura DS18B20
  • Laptop
  • Cable USB 2.0
  • 6 Jumpers macho-macho
  • 4 Jumpers hembra-hembra
  • 2 resistencias de 4600 Ohms

Safety warnings
Attention
En la experimentación, tener precaución al verter el agua hirviendo por riesgo a quemaduras.
Circuito Arduino y software
Circuito Arduino y software
Armar el siguiente circuito:

Circuito Arduino

Conectar el cable USB 2.0 a la placa de Arduino y a la laptop.
En el software de Arduino seleccionar la placa y puertos correspondientes.
Subir / cargar los programas en Arduino.
Configurar CoolTerms para registrar la lectura de datos en un archivo .txt.
Experimentación
Experimentación
Hervir agua y con esta vaciar por completo una tasa de Amount250 mL

Colocar un sensor de temperatura dentro de la taza, y el otro sensor por fuera de esta, en su asa.
La duración del experimento será hasta que la temperatura del agua alcance el equilibrio térmico con la temperatura ambiente de Temperature22 °C .

Resultados de mediciones
Resultados de mediciones
Las mediciones registradas en el archivo .txt obtenidas mediante CoolTerm se pasarán a un archivo Excel, para crear con ellas una tabla, y posteriormente depurarlas.
Subir el excel de las mediciones a Matlab, y con ellas generar una gráfica del cambio de temperatura con respecto al tiempo.