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TRABAJO COLECTIVO

TRABAJO COLABORATIVO 1

POR:

HERNÁN JAVIER BELTRÁN BERMEO CÓD: 79556832

SERGIO LEONARDO SANCHEZ MENDEZ COD: 1110522150

PRESENTADO A:

ING. DIEGO ALEJANDRO ALARCON

MANTERIALES INDUSTRIALES 256599_65

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

CEAD PITALITO

10/09/2015

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION......................................................................................................................................3

OBJETIVO GENERAL............................................................................................................................4

OBJETIVOS ESPECIFICOS..................................................................................................................4

3. Hacer un ensayo de diez presentaciones de los elementos didácticos para el aprendizaje:.............................................................................................................................................5

4. Elaborar la configuración electrónica de 5 elementos de la tabla periódica......................5

4.1 Cloro................................................................................................................................................5

4.2 Manganeso....................................................................................................................................5

4.3 Oro...................................................................................................................................................6

4.4...........................................................................................................................................................6

4.5...........................................................................................................................................................6

5. Muestre en una tabla 10 materiales industriales con sus propiedades mecánicas y justificación.............................................................................................................................................7

6. Resolver los siguientes problemas propuestos.......................................................................13

CONCLUSIONES...................................................................................................................................15

BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................................16

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INTRODUCCION

Con el presente trabajo se busca estudiar las temáticas del curso Materiales

Industriales en su estructura general, logrando un reconocimiento global del curso en

todos sus contenidos, el uso de las herramientas, y realizando las actividades

individuales como grupales.

Conocer los diversos tipos de materiales, sus clasificaciones, definiciones,

características, propiedades mecánicas, relaciones y aplicaciones.

Tener claro que para realizar la actividad propuesta en esta guía se debe recurrir a la

lectura contenido del curso y buscar información en fuentes bibliográficas.

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OBJETIVO GENERAL

Aprender significativamente el contenido del curso.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar el contenido de la unidad uno del módulo.

Conocer lo que nos brinda la plataforma a través de la caja de herramientas para

el aprendizaje académico como: el mapa conceptual, cuadros comparativos

entre otros.

Aplicar todos los conocimientos en la práctica de cada uno de ellos 

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3. Hacer un ensayo de diez presentaciones de los elementos didácticos para el

aprendizaje:

De las 21 presentaciones seleccionen 10 y haga un ensayo de cada una. En el

contenido del curso existe un enlace titulado Para seguir aprendiendo (medios

didácticos), donde encontrara estas presentaciones del curso. Este resumen y análisis

personal de las presentaciones se debe hacer en Word, letra arial 12.

4. Elaborar la configuración electrónica de 5 elementos de la tabla periódica.

Seleccione el elemento de la tabla periódica, Realice la tabla para orden de energía de

los orbitales y realice La notación para este elemento siguiendo las diagonales.

4.1 Cloro

Cloro: 17 electrones

1 s22 s22 p63 s23 p5

1° Nivel: 2 electrones

2° Nivel: 8 electrones

3° Nivel: 7 electrones

En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 7

4.2 Manganeso

Manganeso: 25 electrones

1 s22 s22 p63 s23 p64 s23d5

1° Nivel: 2 electrones

2° Nivel: 8 electrones

3° Nivel: 13 electrones

4° Nivel: 2 electrones

En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 13 - 2

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4.3 Oro

Oro: 79 electrones

1 s22 s22 p63 s23 p64 s23d10 4 p65 s24d105 p66 s24 f 145d9

1° Nivel: 2 electrones

2° Nivel: 8 electrones

3° Nivel: 18 electrones

4° Nivel: 32 electrones

5° Nivel: 18 electrones

6° Nivel: 1 electrones

En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 18 – 2 – 32 – 18 - 1

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4.5

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5. Muestre en una tabla 10 materiales industriales con sus propiedades mecánicas y justificación.

Seleccione 10 tipos de materiales que considere se aplican o procesan en la industria, muestre sus propiedades

mecánicas y físicas, justifique el porqué de sus propiedades.

Material AplicaciónPropiedades Mecánicas y

FísicasJustificación

Acero Es una de las aleaciones más importantes en la industria gracias a su versatilidad y propiedades lo convierten en el material ideal para fabricar y diseñar todo tipo de maquinaria, estructuras y herramientas.

Material muy resistente y tenaz pues para deformarse o cambiar de forma se le debe someter a grandes fuerzas de tracción, compresión o torsión, posee una plasticidad considerable pues su ductilidad permite alargarse y resistir las fuerzas externas antes de romperse, aunque no posee elasticidad ósea que una vez se deforme no volverá a su estado inicial.Posee una dureza considerable en casi todas las calidades de acero existentes (% de carbono contenido).Es un material pesado, con densidad media es de 7850 kg/m, ante la temperatura se puede contraer, dilatar o fundir, con punto de fusión cercano a 1375°c, punto de ebullición es de 3000°C.Es un elemento maleable altamente conductor eléctrico,

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades mecánicas, físicas y químicas.

Aunque por otro lado conserva aún algunos de sus desventajas como el hecho de oxidarse al exponerse a humedad.

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aunque muy susceptible a la corrosión.

Cemento

Utilizado en la construcción de viviendas, edificaciones, carreteras y moldes, muy utilizado por la fácil adquisición de los elementos utilizados en su fabricación y sus características únicas que lo hacen el material ideal para la construcción.

El cemento tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua, este se fragua y endurece de manera eficaz.Muy resistente ante el contacto de sustancias químicas y a las temperaturas altas, su resistencia estructural es muy alta al inicio, pero esta disminuye con el tiempo.Tiene propiedades exotérmicas que lo hace ideal para construir en sitios de bajas temperaturas.Tiempo de fraguado general es de 2-3 horas, endurecimiento rápido de 6 a 9 horas, no es expansivo, buena refracción soporta 1500-1600°C manteniendo propiedades físicas y su resistencia.

La combinación de caliza, arcilla y yeso dotan de una gran facilidad de fraguado y la unión de sus partículas permite una dureza óptima al secar.

Al ser elementos cerámicos y minerales provee al cemento de resistencia a las altas temperaturas y soportar ataques químicos.

Hormigón El hormigón es el material resultante de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante. El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón, generalmente es un cemento artificial, y entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland.

La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas. Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecánicos (ensayos de rotura)

El hormigón o concreto agregado, es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.Los áridos proceden de la desintegración o trituración, natural o artificial de rocas y, según la naturaleza de las mismas, reciben

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sobre probetas de hormigón.Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares.FISICAS:Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son:Densidad: en torno a 2350 kg/m³Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm² (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2000 kg/cm² (200 MPa).Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global. Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la

el nombre de áridos silíceos, calizos, graníticos, etc. El árido cuyo tamaño sea superior a 5 mm se llama árido grueso o grava, mientras que el inferior a 5 mm se llama árido fino o arena.10 El tamaño de la grava influye en las propiedades mecánicas del hormigón.La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación directa en el fraguado y endurecimiento del hormigón. El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose diversas reacciones químicas de hidratación que lo convierten en una pasta maleable con buenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, obteniéndose un material de consistencia pétrea.

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humedad del ambiente exterior.Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros.De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo. Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.

Papel El papel es una delgada hoja elaborada mediante pasta de fibras vegetales que son molidas, blanqueadas, desleídas en agua, secadas y endurecidas posteriormente; a la pulpa de celulosa, normalmente, se le añaden sustancias como el polipropileno o el polietileno con el fin de proporcionar diversas características. Las fibras están aglutinadas mediante enlaces por puente de hidrógeno.

También se denomina papel, hoja

La gran diversidad de tipos de papeles y sus propiedades requiere de un alto número de métodos de prueba. Algunas propiedades son importantes para cualquier tipo de papel, como el peso base y el espesor, y los métodos para su medición son de uso generalizado. Otros métodos se han desarrollado para asegurar el comportamiento adecuado de papeles especiales y tienen una aplicación limitada.

Las propiedades de un papel en

El papel se expande menos en sentido de fabricación que en sentido transversal y el crecimiento de la hoja se puede compensar cambiando el diámetro de la máquina, cuando el papel viene cortado como se indicó, cosa que de lo contrario es imposible.

Las pruebas nos proporcionan mayor información sobre la calidad del papel y nos dan base para estimar cómo será su comportamiento durante la transformación y el uso para el

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o folio a su forma más común como lámina delgada. Desde entonces el papel se ha convertido en uno de los productos emblemáticos de nuestra cultura, elaborándose no sólo de trapos viejos o algodón sino también de gran variedad de fibras vegetales; además la creciente invención de colorantes permitió una generosa oferta de colores y texturas. El papel ahora puede ser sustituido para ciertos usos por materiales sintéticos, sin embargo sigue conservando una gran importancia en nuestra vida y en el entorno diario, haciéndolo un artículo personal y por ende difícilmente sustituible. La aparición y rápido auge de la informática y los nuevos sistemas de telecomunicación, permiten la escritura, almacenamiento, procesamiento, transporte y lectura de textos con medios electrónicos más ventajosos, relegando los soportes tradicionales, como el papel, a un segundo plano.

particular, dependen en un alto grado de su contenido de humedad. El papel es un material higroscópico y entra en equilibrio con la humedad del ambiente que lo rodea, variando así su contenido de humedad.

Cuando se quieren obtener resultados reproducibles, las muestras de papel deben acondicionarse en un ambiente acondicionado a 23 +/-1º C de temperatura y 50 +/- 2% de humedad relativa, de acuerdo con TAPPI (Technical Association of The Pulp and Paper Industry). El contenido de humedad de equilibrio, para la mayoría de los papeles, cuando quedan expuestos a un ambiente con estas condiciones, está entre 7 y 9% en peso de humedad real en el papel.

Propiedades Mecánicas y Resistencia:Peso base o gramaje.Espesor o calibre.Densidad aparente.Bulk (Volumen específico aparente).Resistencias.

cual está destinado.

Las fibras para su fabricación requieren de unas propiedades especiales, como alto contenido en celulosa, bajo costo y fácil obtención, por lo que las más comúnmente usadas son las vegetales. La materia prima más común es la pulpa de celulosa, proveniente de madera de árboles, principalmente pinos, por su precio y la calidad de su fibra (muy larga), y eucaliptos, pues es muy barata y resistente. También se utilizan otros materiales, como el algodón y el cáñamo.

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6. Resolver los siguientes problemas propuestos

6.1) Una probeta cilíndrica de latón de 10 mm de diámetro y 120 mm de longitud inicial

se somete a un ensayo de tracción. Calcular:

1. La longitud de la probeta cuando es sometida a una carga de 15000 N.

2. La longitud final de la probeta después de retirar la carga anterior.

3. La longitud de la probeta cuando la carga aplicada es de 25000 N y, después de

retirada, la deformación es de 2,3·10⁻².

6.2) La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos pesa aproximadamente 0.35

gr por pulgada cuadrada. ¿Cuántos átomos de aluminio están contenidos en esta

muestra de hoja?

1molde Al→ peso26.98 gr

X de Al→ peso0.35 gr

X= 0.3526.98

=0.012972572molesde Al

6.3) El jefe de producción de una planta industrial requiere recubrir una pieza de acero

que tiene una superficie de 350 pulgadas cuadradas con una capa de níquel de 0.0050

pulgadas de espesor, para tal fin se necesita conocer:

a) ¿Cuántos átomos de níquel se requieren?

b) ¿Cuántos moles de níquel se requieren?

Volumende la capade Niquel requerida

V=superficie x espesor

V=350 pul2∗0.0050 pul

V=1.75 pul3

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Volumenatómico

6.6cm3

mol=1.75 pul3

1 pul→2.54cm

1.75 pul3 x ( 2.54cm3pul )3

=1.4514 cm3

moles de∋¿ 1.4514cm3

6.6cm3

mol

=0.2199mol

atómos de∋¿

0.2199mol x 6.02x 1023=1.3237 x1023atomos de∋¿

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CONCLUSIONES

Se realizó la profundización y transferencia de conocimientos mediante este trabajo,

haciendo desarrollando la guía propuesta para este primer trabajo. Mediante las

herramientas de aprendizaje y medios didácticos propuestos en la plataforma del curso.

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BIBLIOGRAFIA

Askeland, Donald R. ciencia e Ingeniería de los materiales. México. 1998. International

Thomson Editores

Módulo de Proceso de Manufactura Unad 2009