Los Materiales Del Medio Ambiente

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Liceo Dr. Raúl Cuenca

Los materiales del Ambiente

Realizado por:

Michell Antequera

V-21.189.101

1.- Los materiales del medio ambiente

Se asocian con alguna clase de actividad productiva que los usa como materia prima. Estas actividades pueden ser desde tejer sombreros y carteras de fibras vegetales extraídas de la naturaleza hasta las construcciones usando materiales del medio ambiente local - piedra, arcilla con arena, así como flores que destiladas proporcionan a la industria cosmética la materia base para perfumes...

Efectivamente nos podemos dar cuenta que todos los materiales provienen al fin y al cabo del medio ambiente.

2.- Propiedades de los materiales

Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grupos diferentes:

• Propiedades químicas.

• Propiedades físicas. Principales

• Propiedades mecánicas

• Propiedades estéticas y económicas

• Propiedades de fabricación.

Salvo las estéticas y económicas, las demás propiedades de un material dependen de su estructura interna y condicionan su comportamiento durante el proceso de fabricación, a la vez que le confieren utilidad para unas determinadas aplicaciones.

Ya que la estructura interna de un material define sus propiedades, si queremos modificar éstas habrá que variar de alguna manera su estructura interna; esto se consigue, en el caso de los metales, al alearlos entre sí o al someterlos a tratamientos térmicos, como se analiza más adelante.

Propiedades químicas

Uno de los factores que limitan de forma notable la vida de un material es la alteración química que puede experimentar en procesos de oxidación o corrosión.

Propiedades eléctricas

Todas las sustancias, en mayor o menos grado, son conductoras de la corriente eléctrica y también, según ciertas características de construcción y naturaleza, ofrecen una resistencia al paso de la corriente.

Todas estas propiedades condicionan, en muchos casos el destino de un material en concreto.

La resistencia eléctrica de un material conductor depende, entre otros factores, de su naturaleza; es decir, de la presencia de e- móviles en los átomos y de su grado de movilidad.

Esta propiedad, específica de cada sustancia, se denomina resistividad ( ); se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un elemento de ese material de 1m de longitud y de 1m2 de sección. Se mide en • m.

l = longitud en m

S = sección en mm2

p = resistividad en • m

Propiedades térmicas

Determinan el comportamiento del material en unas condiciones dadas.

Dilatación térmica

La mayoría de los materiales aumentan de tamaño (se dilatan) al aumentar su temperatura, siempre que no se produzcan cambios de fase. El origen de la dilatación térmica reside en que al amentar la temperatura aumentan las vibraciones de las partículas del material, lo que da origen a una mayor separación entre ellas.

Para longitudes (dilatación lineal):

= coeficiente de dilatación lineal [L] = K-1

Calor específico

Se define el calor específico (C) de una sustancia como la cantidad de calor que es preciso aportale para que su temperatura aumente 1ºC, sin que presente cambios de fase.

Temperatura de fusión

Al calentar un sólido, el movimiento vibratorio de sus partículas se va haciendo cada vez más amplio, produciéndose la dilatación; pero si se continúa aumentando la temperatura llega un punto en el que la magnitud de las vibraciones es tal que la estructura del material no se puede mantener y se produce su fusión. La temperatura a la que esto sucede recibe el nombre de temperatura de fusión, la cual varía ligeramente con la presión. La temperatura de fusión a presión normal se conoce como punto de fusión. Ésta es una propiedad característica de cada sustancia y sirve en muchas ocasiones para identificarla. En casi todas las sustancias, salvo unas pocas -entre las que se encuentra el agua-, la fusión va acompañada de un aumento del volumen.

El punto de fusión de un sólido será tanto mayor cuanto mayores sean las fuerzas que mantienen unidas a sus partículas constituyentes (fuerzas de cohesión).

Conductividad térmica

La transmisión de calor por conducción se verifica a través de los cuerpos desde los puntos de mayor a los de menor temperatura.

La conductividad térmica (K) es un parámetro indicativo del comportamiento de cada cuerpo frente a este tipo de transmisión de calor.

J = densidad de flujo de calor

K = conductividad térmica

- Propiedades magnéticas

Teniendo en cuenta su comportamiento frente a un campo magnético exterior, los materiales se pueden clasificar en tres grupos diferentes.

• Materiales diamagnéticos: se oponen al campo magnético aplicado, de tal forma que en su interior el campo magnético es más débil.

• Materiales paramagnéticos: el campo magnético en su interior es algo mayor que el aplicado.

• En el interior de los materiales ferromagnéticos el campo magnético es mucho mayor que el exterior. Estos materiales se utilizan como núcleos magnéticos en transformadores y bobinas en circuitos eléctricos y electrónicos; los más importantes son el hierro, el cobalto, el níquel y sus aleaciones.

Propiedades ópticas

Al incidir la luz sobre la superficie de un cuerpo, una parte de ella se refleja; parte se transmite a través del cuerpo; otra parte se difunde, es decir, sufre una reflexión no especular en múltiples direcciones y, por último, la luz restante la absorbe el cuerpo, aumentando su energía interna. El color que presenta un cuerpo se debe precisamente a la luz reflejada si el cuerpo es opaco, o a la que pasa a través de él si es transparente o translúcido.

Ensayo de tracción

La tracción se relaciona con la elasticidad, capacidad de recuperar su forma original al cesar las fuerzas que originan la deformación.

El ensayo de tracción es uno de los más importantes para la determinación de las propiedades mecánicas de los materiales. Los datos obtenidos se pueden utilizar para comparar distintos materiales y comprobar si algunos de ellos podrán resistir los esfuerzos a los que van a ser sometidos en una determinada aplicación.

Estética y económicas

Para que un material sea utilizable en una determinada aplicación, además de poseer unas adecuadas propiedades físicas, químicas y mecánicas, debe tener ciertas propiedades estéticas que agraden a sus usuarios.

Para la elección de un material también resultan importantes sus condiciones económicas; es decir, el coste de transporte desde el lugar de fabricación hasta el de consumo y la disponibilidad del material en el momento en que se necesita.

Propiedades de fabricación.

Maleabilidad: indica si un material se puede estirar en láminas sin romperse.

Ductilidad: señala si se puede estirar en forma de hilos.

Forjabilidad: da idea de la capacidad que posee un material para ser forjado.

Maquinabilidad: indica si se pueden aplicar procesos de arranque de viruta al material.

No existe ningún material perfecto que sea utilizable para cualquier aplicación

3) Clasificación de los materiales según su origen

Los objetos que nos rodean están fabricados con una gran variedad de materiales que podemos clasificar de diferentes formas; por ejemplo, por su origen. Sin embargo, el criterio más adecuado para clasificar materiales es por sus propiedades.

* Materiales naturales: son aquellos que se encuentran en la naturaleza, las personas utilizamos materiales naturales con diferente origen: mineral, vegetal o animal.

* A partir de rocas y minerales se obtienen los materiales de origen mineral. Los metales, la piedra o la arena son materiales de origen mineral.

* A partir de las plantas obtenemos los materiales de origen vegetal. El material de origen vegetal más importante es la madera, pero también existen otros que empleamos de forma habitual, como las fibras vegetales (algodón, lino, mimbre) o el corcho.

* Otros son materiales de origen animal. Por ejemplo, el cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en bolsos, zapatos, etc.

* Materiales sintéticos: son aquellos creados por las personas a partir de materiales naturales; por ejemplo, el hormigón, el vidrio, el papel o los plásticos.

4) Cambios de los materiales

 Cambios físicos y cambios químicos

Cuando la materia experimenta un cambio físico, no se altera su naturaleza, por lo que sigue siendo el mismo cuerpo. Por ejemplo cuando el agua alcanza el punto de ebullición y comienza a hervir, el agua se evapora y pasa a estado gaseoso, pero sigue siendo agua

Pero si procesamos el agua de mar y le quitamos la sal, ésta dejaría de ser agua de mar, por lo tanto ha sufrido un cambio químico

Existen otros cambios químicos producto de la combustión, si tenemos una hoja de papel y la quemamos, sólo quedarán cenizas y la materia ha cambiado su naturaleza inicial.

Constantemente observamos en la naturaleza cambios de la materia, unos con

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