Propiedades termicas de los materiales

PROPIEDADES TÉRMICAS DE MATERIALES

Definiciones y relaciones termodinámicas: calor
Específico, conductividad térmica, dilatación
Térmica y compresibilidad




































PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES
La temperatura es un factor externo de enorme importancia, ya que afecta
Prácticamente a todas las características de losmateriales. Las
Propiedades mecánicas, eléctricas o magnéticas sufren importantes
Cambios cuando la temperatura varía.
Deben tenerse en cuenta los efectos térmicos a la hora de dimensionar o
Seleccionar el material idóneo ya que algunas aplicaciones industriales
Requieren la utilización de materiales con propiedades térmicas específicas.
Cuando un sólido recibe energía en forma de calor, elmaterial absorbe
Calor, lo transmite y se expande. Estos tres fenómenos dependen
Respectivamente de tres propiedades características del material: la
Capacidad calorífica, su conductividad térmica y de su coeficiente de dilatación.

CAPACIDAD CALORÍFICA
La capacidad calorífica de un cuerpo, es la cantidad de calor, que dicho cuerpo absorbe cuando su temperatura aumenta un grado (o la que cedeal disminuir su temperatura un grado)
Su magnitud no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo. Por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión.















CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
 Es una propiedadfísica de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que no está en contacto.
La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica, que es la capacidadde los materiales para oponerse al paso del calor.
La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, es baja en polímeros, y muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes térmicos.
En algunos procesosindustriales se busca maximizar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad, bien configuraciones con una gran área de contacto, o ambas cosas. Ejemplos de esto son los disipadores y los intercambiadores de calor. En otros casos el efecto buscado es justo el contrario, y se desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividadtérmica,  













Factores que influyen en la conductividad térmica
Cambios de fase del material
Cuando un material sufre cambios de fase de sólido a líquido o de líquido a gas, la conductividad térmica puede cambiar. Un ejemplo de esto sería el cambio en conductividad térmica que ocurre cuando el hielo se derrite formando agua líquida
Estructura del material
Las substanciascristalinas puras pueden exhibir diferentes conductividades térmicas en diferentes direcciones del cristal, debido a diferencias en las direcciones en la red cristalina
Conductividad eléctrica
En metales, la conductividad térmica, varía muy a la par con la conductividad eléctrica ya que los electrones de valencia que se mueven libremente transportan no sólo corriente eléctrica sino tambiénenergía calórica.

Convección
El aire y otros gases generalmente son buenos aislantes. Por lo tanto, muchos materiales aislantes funcionan simplemente bajo el principio de que un gran número de huecos llenos de gas prevendrán la convección a gran escala

Los gases ligeros, como el Hidrógeno y el Helio típicamente tienen alta conductividad térmica. Gases densos como el xenón tienen baja...