Materiales_11
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11.1. Relacion entre la conductividad electrica y termica:
Puede asegurarse que una buena conductividad electrica asegura una buena conductividad termica.Existe una correlacion de tipo lineal entre la conductividad termica y electrica,tal como se muestra por la relacion de Wiedeman-Friez.
11.2. Por que se dialatan los materiales al aumentar la temperatura.De que depende el coeficiente de dilatación:
Al aumentar la temperatura, los atomos vibran con mayor intensidad alrededor de su posición de equilibrio y por lo tanto haciendo aumentar las dimensiones del material.
El coeficiente de dilatación aumenta conforme se reduce la resistencia de los enlaces atomicos en el solido.
Los materiales ceramicos con mayor punto de fusion poseen valores minimos de coeficiente de dilatación.
Los materiales polimericos,termoplásticos y elastómeros poseen valores maximos de coeficiente de dilatación.
11.3. Causas de la rotura por choque termico:
-Resistencia a la dilatación o contracción
-Gradientes de temperatura en el material
-Cambios bruscos de fase(solo en casos especificos)
-Baja ductilidad del material.
11.4. Variables de la rotura por choque termico:
-La orientación cristalina
-Algunos materiales como los aceros o las ceramicas tienen cambios de fase en estado solido,lo que provoca dilataciones o contracciones.
-La temperatura
11.5. Relacion entre el coeficiente de dilatación termica de los metales y su temperatura de fusion:
Los metales muestran valores intermedios entre los correspondientes a las ceramicas y a los polimeros.Conforme aumenta la temperatura de fusion disminuyen los valores del coeficiente.
11.6. Define Cp y Ce, e indicar su relacion con la composición del material y su estructura:
Ce: Calor especifico a presion cte.Se define como la energia necesaria para hacer variar en 1K la temperatura de un gramo de material.
Cp: cpaacidad calorifica o capacidad termica.Se define como la energia necesaria para hacer variar en 1K la temperatura de 1mol de material.
Ce y Cp no se ven afectados por cambios en el Tamayo del grano,la acritud,la densidad de dislocaciones etc. Invariantes con la estructura policristalina.
11.7. En que se fundamenta la diferencia de aplicación de la conductividad termica en ceramicos y polimeros:
En estos materiales los electrones no son libres por lo que si contribución a la conductividad electrica y termica es prácticamente nula salvo a altas temperaturas.
En los no metales, la conductividad termica tiene lugar por vibracion de los atomos alrededor de sus posiciones de equilibrio.El aumento de estos materiales hace aumentar la conductividad debido a la mayor amplitud de vibracion termica.
11.8. Como se puede obtener un plastico buen aislante termico:
Los materiales aislantes se obtienen a partit de materiales no conductores.
Los plasticos celulares se obtienen mediante la incorporación de un gran volumen de gas al material,son excelente aislantes termicos para aislamientos a bajas temperaturas.
11.9. Justifica el efecto de la temperatura en la conductividad termica de un material ceramico:
Los aumentos de temperatura provocan vibraciones de mayor amplitud y energia y ademas facilita la excitación de algunos electrones hacia la banda de conducción,lo que provoca que la conductivitad aumente con la temperatura.
11.10. Como puede conseguirse un buen aislante termico a elevadad temperaturas:
Una alta porosidad permite reducir la conductividad termica,debido al amortiguamientoen la vibracion de la red, y a la baja conductividad de los gases en los poros. Mediante tecnicas se consigue generar una gran cantidad de poros en el interior de estos plasticos que después de este proceso se llaman plasticos celulares.
11.11. Justifica la posibilidad de que ocurra una dilatación en un material como consecuencia de un enfriamiento desde una temperatura elevada:
La reduccion de la temperatura provoca tensiones de traccion, provocando asi la dilatación.
11.12. Justifica por que suele ocurrir que los materiales refractarios aislantes presentan una menos resistencia al choque termico que los mismos materiales compactos:
La resistencia al choque termico de un material depende directamente de la conductividad termica e inversamente del coeficiente de dilatación y Ce.
Las roturas al choque termico son caracteristicas de materiales fragiles sometidos a fuertes gradientes de temperatura,como es el caso de los vidrios y ceramicas refractarias.
Conductividad Termica: propiedad que determina la velocidad a al que el calor se transmite en el material.
Variables que controlan condut.termica en metales:
-Deformacion en frio y adicion de aleantes: fuerte reduccion cont.termica
-En estado de temple de aleaciones envejecibles es minima,aumentando en etapas de envejecimiento y sobreenvejecimiento
-A altas temperaturas disminuye
Puede asegurarse que una buena conductividad electrica asegura una buena conductividad termica.Existe una correlacion de tipo lineal entre la conductividad termica y electrica,tal como se muestra por la relacion de Wiedeman-Friez.
11.2. Por que se dialatan los materiales al aumentar la temperatura.De que depende el coeficiente de dilatación:
Al aumentar la temperatura, los atomos vibran con mayor intensidad alrededor de su posición de equilibrio y por lo tanto haciendo aumentar las dimensiones del material.
El coeficiente de dilatación aumenta conforme se reduce la resistencia de los enlaces atomicos en el solido.
Los materiales ceramicos con mayor punto de fusion poseen valores minimos de coeficiente de dilatación.
Los materiales polimericos,termoplásticos y elastómeros poseen valores maximos de coeficiente de dilatación.
11.3. Causas de la rotura por choque termico:
-Resistencia a la dilatación o contracción
-Gradientes de temperatura en el material
-Cambios bruscos de fase(solo en casos especificos)
-Baja ductilidad del material.
11.4. Variables de la rotura por choque termico:
-La orientación cristalina
-Algunos materiales como los aceros o las ceramicas tienen cambios de fase en estado solido,lo que provoca dilataciones o contracciones.
-La temperatura
11.5. Relacion entre el coeficiente de dilatación termica de los metales y su temperatura de fusion:
Los metales muestran valores intermedios entre los correspondientes a las ceramicas y a los polimeros.Conforme aumenta la temperatura de fusion disminuyen los valores del coeficiente.
11.6. Define Cp y Ce, e indicar su relacion con la composición del material y su estructura:
Ce: Calor especifico a presion cte.Se define como la energia necesaria para hacer variar en 1K la temperatura de un gramo de material.
Cp: cpaacidad calorifica o capacidad termica.Se define como la energia necesaria para hacer variar en 1K la temperatura de 1mol de material.
Ce y Cp no se ven afectados por cambios en el Tamayo del grano,la acritud,la densidad de dislocaciones etc. Invariantes con la estructura policristalina.
11.7. En que se fundamenta la diferencia de aplicación de la conductividad termica en ceramicos y polimeros:
En estos materiales los electrones no son libres por lo que si contribución a la conductividad electrica y termica es prácticamente nula salvo a altas temperaturas.
En los no metales, la conductividad termica tiene lugar por vibracion de los atomos alrededor de sus posiciones de equilibrio.El aumento de estos materiales hace aumentar la conductividad debido a la mayor amplitud de vibracion termica.
11.8. Como se puede obtener un plastico buen aislante termico:
Los materiales aislantes se obtienen a partit de materiales no conductores.
Los plasticos celulares se obtienen mediante la incorporación de un gran volumen de gas al material,son excelente aislantes termicos para aislamientos a bajas temperaturas.
11.9. Justifica el efecto de la temperatura en la conductividad termica de un material ceramico:
Los aumentos de temperatura provocan vibraciones de mayor amplitud y energia y ademas facilita la excitación de algunos electrones hacia la banda de conducción,lo que provoca que la conductivitad aumente con la temperatura.
11.10. Como puede conseguirse un buen aislante termico a elevadad temperaturas:
Una alta porosidad permite reducir la conductividad termica,debido al amortiguamientoen la vibracion de la red, y a la baja conductividad de los gases en los poros. Mediante tecnicas se consigue generar una gran cantidad de poros en el interior de estos plasticos que después de este proceso se llaman plasticos celulares.
11.11. Justifica la posibilidad de que ocurra una dilatación en un material como consecuencia de un enfriamiento desde una temperatura elevada:
La reduccion de la temperatura provoca tensiones de traccion, provocando asi la dilatación.
11.12. Justifica por que suele ocurrir que los materiales refractarios aislantes presentan una menos resistencia al choque termico que los mismos materiales compactos:
La resistencia al choque termico de un material depende directamente de la conductividad termica e inversamente del coeficiente de dilatación y Ce.
Las roturas al choque termico son caracteristicas de materiales fragiles sometidos a fuertes gradientes de temperatura,como es el caso de los vidrios y ceramicas refractarias.
Conductividad Termica: propiedad que determina la velocidad a al que el calor se transmite en el material.
Variables que controlan condut.termica en metales:
-Deformacion en frio y adicion de aleantes: fuerte reduccion cont.termica
-En estado de temple de aleaciones envejecibles es minima,aumentando en etapas de envejecimiento y sobreenvejecimiento
-A altas temperaturas disminuye