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PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES

La temperatura es un factor externo de enorme importancia, ya que afecta a prácticamente todas las características de los materiales. Las propiedadesmecánicas, eléctricas o magnéticas sufren importantes cambios cuando la temperatura varía, por lo que los efectos térmicos sobre estas propiedades deberán tenerse en cuenta siempre a la hora de dimensionar oseleccionar el material idóneo.
En efecto, cuando un sólido recibe energía en forma de calor, el material absorbe calor, lo transmite y se expande. Estos tres fenómenos dependen respectivamente detres propiedades características del material: la capacidad calorífica o su equivalente calor específico, de su conductividad térmica y de su coeficiente de dilatación. Analizaremos por separado cadauno de ellos.
 
CAPACIDAD CALORIFICA Y CALOR ESPECIFICO
Se define la capacidad calorífica o capacidad térmica molar como la energía necesaria para hacer variar en 1 K la temperatura de un mol dematerial. En los sólidos se trabaja usualmente con el valor Cp, definido como al capacidad calorífica a presión constante.
Desde el punto de vista de la ingeniería de materiales es más usual trabajarcon el concepto de calor específico a presión constante Ce, que se define como la energía necesaria para hacer variar en 1 K la temperatura de un gramo del material. La relación entre Ce y Cp viene dadapor:
 (11.1)
siendo Pa el peso atómico del material.
 
TEMPERATURA DE FUSIÓN Y CALOR DE FUSIÓN
Cuando un sólido cristalino se calienta, sus átomos vibran con más energía. En cierto momento sealcanza una temperatura a la que estas vibraciones alteran el orden de la estructura cristalina, los átomos pueden deslizarse unos sobre otros, el sólido pierde su forma definida y se convierte en unlíquido. Este proceso se llama fusión y la temperatura a la que sucede es la temperatura de fusión. El proceso inverso, la conversión de un líquido en sólido, se llama solidificación o congelación y...