Propiedades térmicas

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

“INGENIERIA DE MATERIALES METALICOS”

UNIDAD 2

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES METÁLICOS.

TEMA: PROPIEDADES TÉRMICAS

DOCENTE: ING. JUAN CRUZ HERNÁNDEZ OSORIO

Carrera:

INGENIERIA MECÁNICA

Grado y Grupo:

2° BM

P R E S E N T A:

BASILIO GASPAR REYES

HERNÁNDEZ SOLÍS LUIS ABEL

GARCÍA ALEMÁN JOAN MICHEL

CESAR YIBETH MORALES VAZQUEZ

BRYAN DE JESUS ZAMORA LAGOS

ANGULO TORRES EDGAR ARMANDO

COATZACOALCOS., VERACRUZ.

5 DE MARZO DEL 2015

CONTENIDO

Introducción………………………………………………………………………... 3

Capítulo I (Justificaciones) .

Justificación………………………………………………….…………………..… 4

Objetivo general y específico……………………….………… 4

Capitulo II (Desarrollo) .

Fundamento teórico……………………………………………………….……… 5

Tema 1.4 propiedades térmicas

Propiedades térmicas………………………………………………………………..

Calor especifico………………………………………………………………………

Dilatación térmica…………………………………………………………………….

Resistencia térmica…………………………………………………………………..

Conductividad térmica……………………………………………………………….

5

5

7

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Capitulo III (Conclusiones) .

Conclusión…………………………………………………………………………

Bibliografía…………………………………………………………………………. 16

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INTRODUCCIÓN.

La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza combinados químicamente, formando los minerales conocidos con el nombre de menas. Como puede ser: la bauxita, la austenita, la pirita, la cementita o la sorbita.

El cobre, la plata y el oro son tan poco reactantes que, por lo general, se encuentran sin combinar en el estado natural, por estas características se les llama mentales nobles. Son densos, duros y tienen un elevado punto de fusión. Son todos sólidos, excepto cuatro excepciones: el mercurio, el cesio, el galio y el francio, que se encuentran en estado líquido. Los metales son buenos conductores de calor. Cuando los metales están situados en un foco caliente, sus electrones adquieren una gran energía cinética que comunican, mediante colisiones, a los electrones más cercanos de ellos.

La capacidad de un metal para conducir la electricidad disminuye al aumentar la temperatura, pues se aumentan las vibraciones de los átomos, tendiendo a romper el flujo de electrones. Son buenos conductores de la electricidad, debido a que sus electrones de valencia se mueven fácilmente cuando el metal se conecta a los terminales de un generador de corriente. Tienen un gran poder reflector y escasa absorción de la luz.

Los electrones de los átomos se trasladan continuamente de un átomo a otro, generando una densa nube electrónica. Por eso los metales tienen brillo.

JUSTIFICACIÓN

DESCRIPCIÓN DEL TEMA:

Investigar las propiedades térmicas de los materiales metálicos

OBJETIVO GENERAL:

Para determinar y conocer a fondo Explicar el mecanismo primario mediante el cual la energía térmica es asimilada por los materiales sólidos.

OBJETIVO ESPECÍFICO:

En esta investigación nos ayuda para poder comprender Definir los términos capacidad calorífica y calor específico. Explicar brevemente el fenómeno de dilatación térmica Definir la conductividad térmica. Que son temas relacionados con las propiedades térmicas.

METAS CUANTITATIVAS:

Aprender a trabajar en equipo y realizar diapositivas para que el grupo tenga un buen entendimiento y así poder razonar e interpretar el tema.

FUNDAMENTO TEÓRICO.

CAPITULO I (Desarrollo)

PROPIEDADES TERMICAS

Por "propiedad o característica térmica" se entiende la respuesta de un material al ser calentado a medida que un sólido absorbe energía en forma de calor, su temperatura y sus dimensiones aumentan. La energía puede transportarse de las regiones calientes a las regiones más frías de la muestra si existe un gradiente de temperatura y, finalmente la muestra puede fundirse

-LA CAPACIDAD CALORÍFICA

-LA DILATACIÓN TÉRMICA CALOR

-LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

-LA REFRACTARIEDAD (RESISTENCIA PIROSCÓPICA)

Son propiedades muy importantes en la utilización práctica de los materiales y, en particular, de los materiales refractarios.

PROPIEDADES TERMICAS / CALOR ESPECIFICO

Cuando se calienta un material sólido, éste experimenta un aumento de temperatura, indicando con ello que absorbe energía.

La capacidad calorífica es una propiedad que indica la capacidad de un material de absorber calor de su entorno. Representa la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura del material en una unidad.

Normalmente, la capacidad calorífica se expresa por mol de material C (J/mol.K), obteniéndose la capacidad Calorífica molar, que puede ser a volumen constante,CV o a presión constante, CP.

La magnitud de cp. es más fácil de medir y siempre es mayor que c v. sin embargo, esta diferencia es muy pequeña para la mayoría de los materiales sólidos a temperatura ambiente e inferiores.

Para los sólidos la diferencia entre cp. y cv es muy pequeña, ya que el valor de α es muy pequeño y el de k grande. A temperatura ambiente la diferencia para los sólidos es del 5 %.

A veces se utiliza el calor específico (a menudo representado por ce). Este representa la capacidad calorífica por unidad de masa (j/kg k) y se define como la cantidad de calor que hay que comunicar a la unidad de masa con el fin de elevar un grado su temperatura,

En el año 1819 los científicos franceses p. dulong y a. petit establecieron experimentalmente una ley de acuerdo con la cual la capacidad calorífica molar de todos los sólidos, a temperaturas suficientemente altas, es una magnitud constante independiente de la temperatura e igual, aproximadamente a:

Siendo:

r = constante gases perfectos = nakb = 8.314 j/nov.

Esto significa que cuando un sólido cualquiera se calienta un kelvin, cada uno de sus átomos absorbe una misma cantidad de energía

La buena coincidencia de los datos experimentales con los teóricos sólo se manifiesta cuando a las temperaturas son lo suficientemente altas. a bajas temperaturas, se N = número de Avogadro =6.02 x 1023 átomos (o moléculas)

Kb = constante de boltzmann = 1.38 x 10-23 j/átomos.k, o

8.62 x 10-5 ev/átomos.k propiedades

Observan desviaciones de la ley de dulong y petit y la dependencia de la capacidad calorífica de los sólidos con la temperatura, tiene la forma que se muestra en la figura

DILATACIÓN TÉRMICA

Los fenómenos que dan lugar a la variación de dimensiones con la variación de la temperatura son:

1.- dilatación térmica reversible (coeficiente α), que es una característica intrínseca del material relacionada con la energía del enlace químico

2.- cambios polimórficos, correspondientes a transformaciones de fase con variación de volumen (v). Pueden ser reversibles o irreversibles

3.- sinterizarían, durante la cual se pueden producir reordenaciones, crecimiento de granos, nucleación de poros y densificación

4.- reacciones invariantes, tales como cristalizaciones, disoluciones y exoluciones y fusiones.

En la figura se indican las dilataciones lineales reversibles de algunos materiales refractarios.

La utilidad de la

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