INSTITUTO TECNOLGICO DE TUXTLA GUTIRREZ

INGENIERA INDUSTRIAL

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

HERNNDEZ CHAN ATANACIO

EQUIPO:

HERNANDEZ ESQUINCA JORGE ARTUROQUEZADA RODRIGUEZ KARLA RIVERA CAMPERO MARIANA ELIZABETHLOPEZ LEON EMBERLAY

Mircoles 25 de febrero de 2015UNIDAD 3: PROPIEDADES DE LOS MATERIALES3.2. TRMICAS

La decisin de usar unos materiales u otros puede tener un gran impacto en el desempeo trmico y energtico de los edificios. No todos los materiales son iguales, y no todos los materiales tienen el mismo comportamiento ante diferentes condiciones ambientales. Por otro lado algunos materiales tienen cualidades que, si se aprovechan, pueden ayudar a resolver las exigencias climticas a las que se ven sometidos los edificios.La temperatura es un factor externo de enorme importancia, ya que afecta prcticamente a todas las caractersticas de los materiales. Las propiedades mecnicas, elctricas o magnticas sufren importantes cambios cuando la temperatura vara.Deben tenerse en cuenta los efectos trmicos a la hora de dimensionar o seleccionar el material idneo ya que algunas aplicaciones industriales requieren la utilizacin de materiales con propiedades trmicas especficas.Por "propiedad o caracterstica trmica" se entiende la respuesta de un material al ser calentado.Cuando un slido recibe energa en forma de calor, el material absorbe calor, lo transmite y se expande. Estos tres fenmenos dependen respectivamente de tres propiedades caractersticas del material: la capacidad calorfica, su conductividad trmica y de su coeficiente de dilatacin.

CAPACIDAD CALORIFICA Y CALOR ESPECFICO

Lacapacidad calorfica de una sustancia se define como la cantidad de calor necesaria para elevar 1C su temperatura. En los slidos se trabaja usualmente con el valor Cp, definido como al capacidad calorfica a presin constante.

Desde el punto de vista de la ingeniera de materiales es ms usual trabajar con el concepto decalor especficoa presin constante Ce, que se define como la energa necesaria para hacer variar en 1 K la temperatura de un gramo del material. La relacin entre Cey Cpviene dada por:

(JK-1) (Jkg-1 K-1 )

Al multiplicar por la masa molecular de la sustancia se obtendra la capacidad calorfica molar, menos usada en ingeniera.

El valor de Cp es siempre mayor que el de Cv, pero su diferencia es pequea para la mayora de los slidos a temperatura ambiente o inferiores. En ingeniera se trabaja a presin constante. Formalmente se definen en funcin de la energa interna y la entalpa, que son funciones de estado, como:

)v = )p = Adems son absolutamente necesarios para obtener la ecuacin energtica de estado del sistema termodinmico.

DILATACION TERMICAEl cambio de dimensin dL de un slido, por unidad de longitud y por grado centgrado (o absoluto) de temperatura est dado por la expresin:

Coeficiente de expansin trmica o de dilatacin unidimensional.Un aumento de la temperatura origina una mayor vibracin trmica de los tomos del material y un aumento de la distancia media de separacin entre tomos adyacentes. La dimensin global del material en dicha direccin aumentar al hacerlo la temperatura. Hay una correlacin entre la temperatura de fusin y el coeficiente de dilatacin. Al aumentar las fuerzas de enlace la temperatura de fusin aumenta y el coeficiente de dilatacin disminuye. Los coeficientes de dilatacin de los materiales cermicos y vidrios son generalmente inferiores a los de los metales, que son a su vez menor que los de los polmeros. En algunas cermicas es anisotrpico, incluso algunas cermicas pueden contraerse en una determinada direccin al ser calentadas mientras ocurre lo contrario en otras direcciones.

CONDUCTIVIDAD TRMICAEs el coeficiente que controla la velocidad de transferencia de calor por conduccin (dQ/dt) a travs de un rea A, debido a un gradiente de temperatura (dT/dx). Se define mediante la ley de Fourier: Para un espesor infinitesimal

Slidos metlicos: Mayor k que los slidos no metlicos, lquidos y gases Extraordinariamente sensibles a las impurezas Se ve afectada por un calentamiento continuado Sensible a un aumento excesivo de la presin Aumenta al descender la temperatura hasta alcanzar un mximo, a partir del mximo disminuye bruscamenteSlidos no metlicos, Lquidos y Gases A temperaturas ordinarias son malos conductores del calor En lquidos k aumenta al elevar la temperatura La licuacin ocasiona siempre una disminucin de k En los gases, k aumenta al aumentar la temperatura; y a partir de cierta presin, normalmente inferior a la atmosfrica k permanece constante.En el aire k es prcticamente cero por debajo de 810-3 Pa.

Referencias de informacin (S/A),(S/F), Universidad de Ovideo, Propiedades de los materiales, http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion2.REFRACTARIOS.PROPIEDADES.Termicas.pdf , consultado el dia 25 de febrero de 2015.(S/A),(S/F), Sol-Arq, Estructura de los materiales, http://www.sol-arq.com/index.php/caracteristicas-materiales , consultado el dia 25 de febrero de 2015.(S/A),(S/F), Universidad Politecnica de Valencia, http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm11/trb11_2.html , consultado el dia 25 de febrero de 2015.Jaime del Cerro Gonzlez, (S/F), Universidad de Sevilla, PROPIEDADES TRMICAS Y DIELCTRICAS DE MATERIALES, http://termodinamica.us.es/materiales/trans/Leccion1.pdf , consultado el dia 25 de febrero de 2015.Propiedades trmicas de los materiales. Indicadores