Propiedades De Los Materiales

Universidad Dr. José Matías Delgado

Unidades de medida y propiedades físicas

Materia: Materiales

Catedrática: Claudia Ábrego

Alumna: Mónica Anduray Miguel

11 de febrero de 2015

Introducción

En este trabajo se dará a conocer las unidades de medida de las propiedades siguientes: Estéticas, físicas, mecánicas, eléctricas, magnéticas, ópticas, térmicas, y acústicas.

Además, se investigará y se dará a conocer las diferentes propiedades Estéticas, físicas, mecánicas, eléctricas, magnéticas, ópticas, térmicas, y acústicas que tienen diversos materiales.

Parte I: Propiedades y unidades de medida

Propiedades estéticas

Textura:

Color:

EL MATIZ (Hue): Identifica la cantidad de color que registra la vista, relativo a la longitud de onda dela luz que puede registrar el ojo humano. Esta característica, aparece en la parte superior derecha dela hoja y en ella se leen los códigos siguientes: 10R, 2.5R, 5YR, 7.5YR, 10YR, 2.5Y, 5Y; entre esosmatices, los más comunes de encontrar para los suelos del país, son 10YR, 7.5YR y 5YR.Los otros dos componentes del color se expresan por medio de un quebrado, en donde elnumerador es la intensidad del color y el denominador es la pureza del color.

LA INTENSIDAD (Value): Indica la claridad o que tan oscuro es un color en relación a una escala decolor gris neutral. Esta característica se localiza en la parte izquierda de las hojas Munsell y loscolores más oscuros tendrán el valor más bajo (próximo a 0) y los colores cercanos al gris claro (casiblanco) tendrán valores próximos al número 10.

LA PUREZA (Crhoma): Indica el grado de dilución por un color gris neutral; los números de éstacaracterística, se observan en la parte inferior de las hojas; los números menores (cercano a 0), seencontraran al extremo izquierdo, en tanto que los mayores valores, en tonos más claros, estaránhacia el extremo derecho de la hoja de la escala Munsell.

Propiedades Físicas

Adherencia: La medida de la adherencia es a través de la resistencia N/〖mm〗^2 o MPa ( Megapascales). Donde Pa, es la presión ejercida por la fuerza de un Newton (N) Sobre un metro cuadrado ( m^2)

Aleabilidad: No aplica

Capilaridad: depende altamente de la tensión superficial La tensión superficial suele representarse mediante la letra γ (gamma), o mediante σ (sigma). Sus unidades son de N•m−1, J•m−2, kg•s−2 o dyn•cm−1

Se resuelve con la ley de Jurin donde:

Ángulo de contacto.

γ= tensión superficial interfacial (N/m)

θ = ángulo de contacto

ρ = densidad del líquido (kg/m³)

g = aceleración debida a la gravedad (m/s²)

r = radio del tubo (m)

Densidad: d=peso/volumen o y se mide en kg/m³

Dureza: Existen diferentes escalas con diferentes unidades de medida.

Vickers: se mide en Kp/mm^2 Kp (kilopondio= kilogramo.fuerza)

Brinell: se mide en: kp/mm^2 HB mm kp seg

Mohs (Para geología): Escala que caracteriza la resistencia a las ralladuras de varios minerales por la habilidad que tiene un material duro de rayar un material más blando.

Mohs hardness Mineral Chemical formula Absolute hardness[11]

Image

1 Talco Mg3Si4O10(OH)2 1

2 Yeso CaSO4•2H2O 3

3 Calcita CaCO3 9

4 Fluorita CaF2 21

5 Apatito Ca5(PO4)3(OH–,Cl–,F–) 48

6 Otroclasa KAlSi3O8 72

7 Cuarzo SiO2 100

8 Topaz Al2SiO4(OH–,F–)2 200

9 Corundo Al2O3 400

10 Diamante C 1600

Ductilidad: se mide en los metros de hilo por gramo de material empleado m/gr

Maleabilidad: mide la superficie por unidad de material empleado: m²/gr

Higroscopicidad: h=((1-v)r_12)/100

Donde

H= higroscopicidad en Kg por metro cúbico

V= coeficiente de concentración volumétrica en %

r_12= Peso específico en Kg por metro cúbico al 12% de humedad.

Impenetrabilidad: no aplica

Inercia: En una masa puntual "m", el momento de inercia se calcula usando la siguiente fórmula:

I = mr^2. Donde "r" es la distancia entre el punto y el eje de rotación. Se mide por masa por distancia al cuadrado. ( M.d^2)

Porosidad: El valor de la porosidad se mide como una fracción o un porcentaje. La ecuación para determinar la porosidad es n=Vv/Vt, donde \"n\" es igual a la porosidad, \"Vv\" es igual al volumen de los poros, y \"Vt\" es igual al volumen total del sedimento saturado.

Punto de congelación: se mide en grados Kelivin, Celcius, o Farenheit

Punto de ebullición: se mide en grados Kelivin, Celcius, o Farenheit

Punto de fusión: se mide en grados Kelivin, Celcius, o Farenheit

Resistencia a la corrosión: no aplica

Resistencia a la oxidación: no aplica

Soldabilidad: se mide en la temperatura en la cual el metal se suelda (grados Celsius, kelvin o Fahrenheit)

Templabilidad: Se mide por la variación de la dureza desde la superficie hasta el núcleo.

Propiedades Mecánicas

Compresibilidad: El módulo de compresibilidad (K) de un material mide su resistencia a la compresión uniforme y, por tanto, indica el aumento de presión requerido para causar una disminución unitaria de volumen dada.

El módulo de compresibilidad K\, se define según la ecuación:

Donde p\, es la presión, V\, es el volumen, \Delta p\, y \Delta V\, denotan los cambios de la presión y de volumen, respectivamente. El módulo de compresibilidad tiene dimensiones de presión, por lo que se expresa en pascales (Pa) en el Sistema Internacional.

Elasticidad: F=K.X, F=Fuerza, K=Constante de elasticidad y X=Elongación. Si conoces F y X, puedes despejar K, quedando:

K=F/X.

Fragilidad: Se mide con el durómetro y con las escalas de la dureza.

Plasticidad: se mide en unidades de longitud ya sea en ft, mts, cms. Etc

Resiliencia: kilográmetros por centímetro cuadrado (kgm/cm2) o en Julios por metro cúbico (J/m3) y se mide por el péndulo de Charpy, en el que una masa pesada cae sobre un vaso de precipitados de dimensiones normalizadas, provisto de una ranura, provocando su ruptura y registrando la energía absorbida en el proceso.

Resistencia Mecánica: se mide en N/m2, kg/m2 o lb/in2

Propiedades Eléctricas

Conductividad eléctrica: se mide en amperios =C/s (culombios sobre segundo)

Materiales Conductores: se mide en el coeficiente de conductividad térmica se mide en vatios por metro kelvin ( W / ( m • K )).

Materiales aislantes: No aplica

Materiales semi- conductores: aplica la misma medida del coeficiente de conductividad térmica

Propiedades Magnéticas

Tesla [T] = unidad de campo magnético.

Weber [Wb] = unidad de flujo magnético.

Ampere [A] = unidad de corriente eléctrica, que genera campos magnéticos.

Propiedades Ópticas

Transparencia: se cuantifica en transmitancia, porcentaje de intensidad lumínica que atraviesa la muestra

Opacidad: se puede cuantificar también en la transmitancia

Translucidez: se puede cuantificar también en la transmitancia. Para esto se utiliza un colorímetro o un espectrofotómetro.

Reflexión: se mide en ángulo θ

Radiación y absorción: el el rango de de longitudes de onda de radiación se mide en micras µ, y si temperatura en grados Kelvin, Fahrenheit o Celsius.

Conductividad Térmica: mide en W/(K•m) (equivalente a J/(s•K•m) ) donde

(Joule)

S= segundo

K= grados Kelvin

M= Metro

Dilatación térmica: se mide en el coeficiente de dilatación (cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente cambia de temperatura provocando una dilatación térmica.)(Típicamente expresado en unidades de °C-1):

Calor específico: define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra (mayúscula).

Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es donde es la masa de la sustancia. Se mide en J/(K•kg),

Propiedades Acústicas

Absorción acústica: coeficiente de absorción o de atenuación se define como el cociente entre la energía absorbida y la energía incidente por una superficie o sustancia. Normalmente, se expresa en Sabines ( que dimensionalmente son iguales al metro cuadrado) dentro de una escala de 0 a 1. Coeficiente de Absorción = a ;Área de Absorción Efectiva = aS

Difusión: no aplica

Reflexión acústica: se mide con el Coeficiente de Reflexión de un material se definirá como la relación entre la energía reflejada y la incidente. Está

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