Propiedades Termicas De Los Materiales

D. I. Luis Alberto laguado Villamizar

CONTENIDO
 Definición  Temperatura de servicio  Coeficiente de expansión térmica  Conductividad térmica  Capacidad calorífica  Difusividad térmica• Las propiedades de un material cambian con la temperatura, usualmente afectando las propiedades mecánicas. • Al aumentar la temperatura disminuye la resistencia mecánica, se generan microgrietas,disminuye la rigidez, el material se puede oxidar, degradarse o descomponerse.

• Las propiedades térmicas se manifiestan a través de las vibraciones de las partículas o de la transferencia deenergía.

Fonón
 La energía térmica se transmite por medio de fonones, los

cuales son ondas elásticas que transfieren energía a través de un material.

• Los materiales tienen un límite detemperatura llamada máxima temperatura de servicio: Tmax
Material No. 1 Material No. 2

Temperatura de servicio: Tmax: ALTA

Temperatura de servicio: Tmax: BAJA

• Acero inoxidable: Tmax = 800°C •Polímeros: Tmax = 150°C

• La mayoría de los materiales se expanden al aumentar la temperatura, pero en diferentes cantidades dependiendo de su coeficiente de dilatación térmica α
Material No. 1Material No. 2

Coeficiente de expansión térmica

Coeficiente de expansión térmica

α:

ALTO

α:

BAJO

• La Expansión Térmica de un material es pequeña, pero las consecuencias pueden sergrandes. • Por ejemplo, una barra empotrada en ambos extremos, es sometida a un aumento de temperatura, las fuerzas de expansión de la barra contra el soporte debilitan la unión.

• Teniendo en cuentaesto, las carrileras del tren, requieren un material metálico con alto coeficiente de expansión térmica, para mantenerlo unido a los travesaños.

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• A mayor temperatura de fusión, el metaltiende a disminuir la dilatación.

• Algunos materiales, metales por ejemplo, mantienen las bajas temperaturas. Otros, como las maderas mantienen las altas temperaturas. • Esta característica...