Propiedad de los materiales

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Ut3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES


Propiedades físicas o Eléctricas o Térmicas o Magnéticas o Ópticas o Otras: Densidad, Porosidad

2. PROPIEDADES TÉRMICAS Se conoce como propiedades térmicas a aquellas que dependen de la temperatura o intervienen en los procesos termodinámicos. Algunas de ellas son: · · · · · · · · Dilatación Calor específico Temperatura de fusión Conductividad térmica.Calor de transformación. Difusión Efectos termoeléctricos Efectos termomagnéticos.

La variación de estas propiedades con la temperatura está íntimamente relacionada con las vibraciones entorno a las posiciones de equilibrio de las partículas que constituyen la red cristalina así como a la energía cinética de los electrones libres. Solo en el cero absoluto se considera que la vibración es nula.2.1 Calor específico definición y unidades: Calor específico de una sustancia es la cantidad de calor que es preciso comunicar a un gramo de la misma para elevar su temperatura en un grado centígrado sin que presente cambio de fase. Sus unidades son:

S.I.: Se suele expresar en:

ce = J / Kg K ce = cal/ g ºC

2.2 Dilatación térmica, coeficiente y unidades: . El origen de la dilatacióntérmica reside en que al aumentar la temperatura aumentan las vibraciones de los constituyentes del material y aumentan por tanto las distancias entre ellas, cada átomo al vibrar es como si aumentase su radio. a) Dilatación lineal de sólidos: l = l0 (1 +  T) b) Dilatación superficial: S = S0 (1 + β T) β=2 c) Coeficiente de dilatación superficial

Dilatación cúbica: V = V0 (1 + γ T) γ= 3 αCoeficiente de dilatación cúbica.

Cuando se pretende determinar las características de la dilatación de los materiales es conveniente tener en cuenta que algunos presentan anisotropía, no se dilatan por igual en todas sus dimensiones.

2.3 Conductividad térmica Se representa con la letra K, mide la intensidad con que se trasmite el calor a través de un material.

La energía térmica estrasmitida por la excitación de los electrones de valencia hacia la banda de conducción, la cantidad de energía transferida dependerá del número de electrones excitados y de su movilidad. En las cerámicas la porosidad reduce la conductividad térmica. 2.4 Temperatura de fusión Al calentar un sólido va aumentando la energía térmica de sus partículas, la vibración en las posiciones de equilibrio se hacecada vez más amplia, como hemos visto se produce la dilatación del sólido. Al continuar con el aumento de Temperatura llega un momento en que la estructura del material no se puede mantener y tiene lugar el cambio de estado del material de sólido a líquido. A la Temperatura a la que tiene lugar este proceso llamamos Tª de fusión, es una constante característica del material. Al calor que esnecesario comunicar al sólido para que se produzca la fusión se llama calor latente de fusión. El punto de fusión de los sólidos será mayor cuanto mayor sea la fuerza de enlace entre las partículas constituyentes, así tendrán mayor punto de fusión los sólidos covalentes, iónicos, metálicos y sólidos en que las moléculas se unan entre sí por enlaces de Van der Walls. 3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS Lamagnetización tiene lugar cuando los dipolos magnéticos inducidos o permanentes se encuentran orientados por una interacción del material magnetizable y un campo magnético. Cada electrón en el orbital que ocupa dentro del átomo tiene asociado, por ser una carga en movimiento, un momento magnético. En cada orbital, caben dos electrones con espines opuestos. Al producirse el llenado de los orbitales loselectrones van semiocupándolos, para después llenarlos por completo. Cuando el nivel de energía esté lleno la resultante del momento magnético de ambos electrones será nula, no existirá un momento magnético neto, para que esto suceda vemos que el número de electrones debe ser par. Si el número de electrones es impar existirá un momento magnético efectivo neto debido al electrón desapareado....
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