Efectes barocalòrics colossals en cristalls plàstics derivats del neopentà

View/Open
Document typeBachelor thesis
Date2016-01-12
Rights accessOpen Access
Except where otherwise noted, content on this work
is licensed under a Creative Commons license
:
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
Abstract
Aquest projecte investiga els efectes calòrics resultants de l’aplicació d’un camp hidrostàtic
(efectes barocalòrics, BCE). Els efectes calòrics s’entenen com els canvis d’entropia isotèrmics o
els canvis de temperatura adiabàtics que pateix un material quan es troba sotmès a l’acció d’un
determinat camp extern. L’objectiu és valorar les mostres seleccionades com a possibles
candidates per les noves tecnologies de refrigeració. Aquestes noves tecnologies són més
amigables amb el medi ambient que la compressió de gasos, el procediment més utilitzat
actualment.
Per determinar l’efecte barocalòric, en la fase d’experimentació, s’han emprat la calorimetria
d’escombrat diferencial, DSC, i l’anàlisi tèrmic diferencial sota pressió, DTA. Aquests mètodes
experimentals permeten caracteritzar les transicions de fase de les mostres, indicant la
temperatura de transició i oferint dades que amb un determinat processament donaran magnitud
a l’efecte barocalòric.
Les mostres escollides per realitzar l’estudi són l’AMP i el PG, ambdós derivats del neopentà. Es
tracta de cristalls plàstics que presenten fases plàstiques i una transició de primer ordre en estat
sòlid, durant la qual es donen canvis importants de volum i d’entropia. Aquests grans canvis
d’entropia tenen lloc per la calor latent associada al canvi de fase i per les nostres mostres
provocaran un efecte barocalòric gegant.
A partir dels resultats obtinguts, s’ha observat que la temperatura de transició de les dues
mostres augmenta quan s’incrementa la magnitud del camps hidrostàtics. Segueixen una
tendència lineal en els dos casos: 5.9 K/kbar i 8.7 K/kbar pels escalfaments i refredaments de
l’AMP respectivament i 7.7 K/kbar i 9.0 K/kbar per escalfaments i refredaments del PG. S’han
trobat els canvis d’entropia de les transicions a diferents pressions i posteriorment l’efecte
barocalòric, el canvi d’entropia isoterm màxim. S’han assolit els següents BCE gegants: 487.3
J·kg1
·K-1 per una pressió de 2.29 kbar en PG i per l’AMP de 646 J·kg-1
·K-1 a 2.56 kbar.
Es pot concloure que a més de l’efecte barocalòric màxim, hi ha altres paràmetres importants per
determinar si una mostra és òptima per ser utilitzada en les noves tecnologies de refrigeració. La
histèresi té un paper fonamental per veure si el material podria treballar en una màquina amb
funcionament cíclic, com és el cas del les màquines refrigeradores.
DegreeGRAU EN ENGINYERIA EN TECNOLOGIES INDUSTRIALS (Pla 2010)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFG_Lorena_Iglesias_Gomez_.pdf | 5,753Mb | View/Open |