Propiedades De Los Materiales

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:

1. PROPIEDADES FÍSICAS:

Impenetrabilidad:

Es la resistencia que opone un cuerpo a que otro ocupe su lugar en el espacio; ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro, también puede definirse como la resistencia que opone un cuerpo a ser traspasado. La impenetrabilidad se debe a la sustancia que llena su volumen, es decir a su masa.

Gravitación:

Es un fenómeno con el cual todos los objetos con masa se atraen entre sí. La física moderna describe la gravitación usando la Teoría de la Relatividad, pero también puede ser usada la ley de gravitación de Isaac Newton la cual da una aproximación excelente en muchos casos.

La Ley de Gravitación de Newton se puede expresar de la siguiente manera.

Densidad:

Es la medida del grado de compactación de un material, una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos y de los gases .La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado es decir, la cantidad de masa por unidad de volumen.

Masa:

Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional.

Peso específico:

El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que ésta ocupa. En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).

2. PROPIEDADES TERMICAS:

Capacidad calorífica:

La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma menos formal es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular.

Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:

Dónde:

C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.

Es el calor absorbido por el sistema.

La variación de temperatura

Se mide en unidades del SI julios/K (o también en cal/°C).

Calor específico

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad. En general, el valor del calor específico depende del valor de la temperatura inicial. Se le representa con la letra (minúscula).

De forma análoga, se 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.

Dilatabilidad:

Se denomina dilatabilidad al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.

Fusibilidad:

Es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse. Es la propiedad que permite obtener piezas fundidas o coladas.

Materiales como la soldadura requieren un bajo punto de fusión de forma que cuando el calor es aplicado a la misma, ella se derrita antes que los otros materiales siendo soldados (siendo esto una alta fusibilidad).

Punto de fusión:

El punto de fusión (o, raramente, punto de licuefacción) es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido-líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva.

Conductividad térmica:

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a sustancias con las que no está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K•m) (equivalente a J/(s•K•m) )

3. PROPIEDADES ELECTRICAS:

Conductividad eléctrica:

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad de un material que deja pasar la corriente eléctrica, su aptitud para dejar circular libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura.

Emisión termoiónica:

La emisión termoiónica, conocida arcaicamente como efecto Edison es el flujo de partículas cargadas llamadas iones que proviene de una superficie de metal (u óxido de metal) causado por una energía térmica de tipo vibracional que provoca una fuerza electrostática que empuja a los electrones hacia la superficie. La carga de los termiones (que pueden ser positivos o negativos) será la misma a la carga del metal u óxido de metal. El efecto aumenta drásticamente al subir la temperatura (1000–3000 K). La ciencia que estudia este fenómeno es la termoiónica.

4. PROPIEDADES MAGNÉTICAS:

Diamagnetismo:

Es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos. Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos los cuales son atraídos por los campos magnéticos Este es un efecto clásico y depende solamente del movimiento de los electrones, Los materiales diamagnéticos se magnetizan débilmente en el sentido opuesto al del campo magnético aplicado. Resulta así que aparece una fuerza de repulsión sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.

Paramagnetismo:

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