Resistencia de los materiales Propiedades térmicas de los materiales

                                              Resistencia de los materiales

                                     Propiedades térmicas de los materiales

                                             Bastian Adolfo Madrid Cortes

                                                              Instituto IACC

                                                                 13/07/20

DESARROLLO DE LA TAREA:

Escriba detalladamente las instrucciones que debe seguir el alumno para desarrollar  esta tarea.

1. En un taller de tornería se está fabricando el eje trasero de un carro de arrastre. Para efectos de aprovechar todo el material disponible, el tornero decide soldar una pieza de acero para llegar al largo requerido, que es de 2,5 [m], todo esto a temperatura ambiente (23 °C). La soldadura permite obtener las dimensiones deseadas, pero provoca que la pieza aumente su temperatura inicial en 8 veces, por lo que su enfriamiento rápido es inminente para obtener un buen forjado de la aleación, y es por ello que la pieza se sumerge en un recipiente de cal.

• Determine la longitud aproximada de la pieza que el maestro tornero logró soldar.

                 R: tomando en cuenta los siguientes datos

                Li: x [m]

               Lf: 2,5 [m]

               Ti: 23°C

               Tf: 8 x 23°C = 184 °C

               α: 3.67*10^-3

                    En la formula 🡪  ∆𝐿 = 𝛼 ∗ 𝐿𝑖 ∗ ∆𝑇 

                           𝐿𝑓 − 𝐿𝑖 = 𝛼 ∗ 𝐿𝑖 ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑖)  

                            𝐿𝑓- 𝐿𝑖 = 3.67*10^-3  * 𝐿𝑖 * (184°C- 23°C)

                            𝐿𝑓 = 𝐿𝑖 + 3.67*10^-3  * 𝐿𝑖 * (184°C- 23°C)

                           𝐿𝑓=  𝐿𝑖*(1+ 3.67*10^-3  * 161°C)   🡪 dividendo

                           𝐿i= 2,5 / (1+ 3.67*10^-3  * 161°C)  

                           𝐿i= 2,5 / 1,59

                                 𝐿i= 1,572 aprox.

1. Calcule el flujo de carbono a través de una placa que sufre procesos de carburización y descarburización a una temperatura de 650 °C. Las concentraciones de carbono a una distancia de 0,5 [cm] y 0,8 [cm] por debajo de la superficie carburizada son 1,7×10-2 [g/cm3] y 0,8×10-2[g/cm3], respectivamente. Suponga D = 3×10-7 [cm2/s].

      distancia de 0,5 [cm] y 0,8 [cm] por debajo de la superficie carburizada son 1,7*10-2 [pic 1]y

        0,8*10-2[pic 2] respectivamente. Suponga D=3*10-7[pic 3]

                el flujo se puede expresar como:

            𝐽 = −𝐷* (dc/dx)

           𝐽 = −D * ((𝑐𝑎 – 𝑐𝑏)/(xa-xb)) = - 3*10^-7  *  (( 1,7*10^-2 - 0,8*10^-2  ) / (0,5 – 0,8 ))

          por lo tanto

                       J = 9 *10^-2  [𝑔 /𝑐𝑚^2 ∗ 𝑠]

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