DUVI

Diario da Universidade de Vigo

O seu responsable é o físico Francisco Javier Yebra

Desenvolven un sistema automatizado de medida de velocidade do son e de condutividade térmica de líquidos

Entre outras substancias probouse con líquidos iónicos

Tags
  • Estudantes
  • Medios
  • PAS
  • PDI
  • Público externo
  • Ourense
  • Publicacións
  • Investigación
DUVI Ourense 16/10/2020

“Neste traballo deseñouse e construíuse un sistema automatizado de medida de velocidade do son e de condutividade térmica de líquidos e aplicouse á medida de diversos líquidos, entre eles, un grupo de líquidos iónicos”. Así resume Francisco Javier Yebra o traballo desenvolvido no marco da súa tese de doutoramento, recentemente presentada no campus de Ourense. A tese, que estivo dirixida polo físico Jacobo Antonio Troncoso, levou por título Determinación da condutividade térmica e a velocidade do son de líquidos iónicos.

Magnitudes “interesantes”

Segundo explica o investigador, que leva 20 anos traballando en metroloxía e é na actualidade responsable da unidade de Temperatura do Laboratorio Oficial de Metroloxía de Galicia, “a velocidade do son é unha magnitude moi interesante dende o punto de vista aplicado, posto que dela dependen moitos procesos (a determinación do estado dos materiais no sector da construción e da enerxía, o funcionamento dun sonar, a medida de distancias en medios fluídos…) e está relacionada con outras magnitudes igualmente interesantes pola súa aplicabilidade (compresibilidade isentrópica principalmente)”. Ademais, engade, “dende un punto de vista fundamental presenta un elevadísimo interese posto que está relacionada directamente co potencial termodinámico “enerxía interna (U)”, que é fundamental no coñecemento do comportamento termodinámico dos sistemas, como por exemplo na determinación da ecuación de estado, que contén toda a información enerxética e termodinámica dun sistema ou substancia”.

Sobre a relevancia dos contidos abordados na tese, Francisco Javier Yebra apunta como “a condutividade térmica ten unha importancia aplicada nos sistemas de refrixeración (o que vai dende centrais nucleares ata microelectrónica) e en almacenamento enerxético (nestes últimos tempos ten importancia na confección e mantemento das baterías que empregamos cada vez máis)”. Porén, engade, tamén ten relevancia no coñecemento fundamental do comportamento microscópico dos sistemas, proporcionando estas medidas experimentais “os datos contra os que poder validar teorías microscópicas que expliquen, precisamente, o comportamento das substancias respecto da súa condutividade térmica ou outras magnitudes microscópicas como a distancia intermolecular media, o grao de interacción intermolecular, o camiño libre medio, a condutividade eléctrica, etc.”.

Medidas con tres tipos de substancias

Neste contexto, detalla Francisco Javier Yebra, o traballo investigador desenvolvido no marco da súa tese de doutoramento consistiu no deseño e construción dun sistema automatizado de medida de velocidade do son e de condutividade térmica de líquidos, sistema que se aplicou á medida de diversos líquidos, entre eles, un grupo de líquidos iónicos. “As condicións de medida foron especiais pois abarcaron dende 10 a 70 ºC e dende 0.1 a 95 MPa (950 veces a presión atmosférica) para velocidade do son, e dende 10 a 40 ºC e de 0.1 a 65 MPa”, apunta o investigador. Ademais, subliña, “estableceuse unha metodoloxía rigorosa sobre a caracterización metrolóxica das medidas efectuadas”.

As substancias empregadas para as medicións, detalla o xa doutor pola Universidade de Vigo, foron de tres tipos. En primeiro lugar, un conxunto de oito líquidos sinxelos (auga, alcanos e mono-alcohois lineais) que “serviron para validar os dous sistemas, o de medición de velocidade do son e o de condutividade térmica, xa que son substancias ben coñecidas e estudiadas na bibliografía, e puidéronse validar os resultados obtidos cos de outros autores e publicacións recoñecidas e de prestixio”. Tamén, engade, medíronse “un conxunto de líquidos moleculares derivados do propano, con radicais de diversa natureza (unha amina, un ácido orgánico, un nitrilo e dous isómeros clorados) para poder valorar a influencia da natureza destes radicais nas dúas magnitudes medidas”. Por último, apunta  o fisico, medíronse oito líquidos iónicos, “que veñen de ter crecente interese nos últimos anos por diversos motivos: son a base da química verde por seren disolventes integramente recuperables e tamén presentan unha aplicación potencial moi importante nos sistemas de almacenamento enerxético (baterías principalmente) dado o seu carácter fortemente iónico e a súa capacidade de manterse líquidos nun amplo marxe de temperaturas”.

A tese, detalla o seu autor, presentouse pola modalidade de compendio de artigos “e todos os resultados e as medicións foron publicadas en revistas de internacionais e de primeiro nivel no seu ámbito”, como Journal of Chemical Thermodynamics e Fluid Phase Equilibria.