Propiedades físicas dos materiais de enxeñaría

Para finalizar o material para un produto ou aplicación de enxeñaría, debemos ter coñecemento das propiedades físicas dos materiais. As propiedades físicas dun material son aquelas que poden observarse sen ningún cambio na identidade do material. Algúns destes propiedades típicas dun material están listadas a continuación-

• Densidade

• Peso específico

• Temperaturas de cambio de estado

• Coeficientes de expansión térmica

• Calor específico

• Calor latente

• Fluididade

• Soldabilidade

• Elasticidade

• Plasticidade

• Porosidade

• Conductividade térmica

• Conductividade eléctrica

Densidade dos Materiais

A densidade dun material ou substancia defínese como "a masa por unidade de volume". Representase como a relación entre a masa e o volume dun material. Denótase por “ρ”. A súa unidade no sistema SI é Kg/m3.
Se, m é a masa do material en Kg, V é o volume do material en metro3.
Entón a densidade do material,

Peso Específico dos Materiais

Defínese como a relación entre a densidade do material respecto á densidade dunha referencia ou substancia. Non ten unidade. Ás veces tamén se chama densidade relativa. Para o cálculo da gravidade xeralmente considerase a auga como referencia.

Temperaturas de Cambio de Estado

Xeralmente unha substancia ten tres estados chamados – estado sólido, estado líquido, estado gasoso. A temperatura de cambio de estado é a temperatura na que a substancia cambia dun estado a outro estado.

As temperaturas de cambio de estado son dos seguintes tipos-

Punto de fusión-É a temperatura (en oC ou K) na que a substancia cambia do estado sólido ao estado líquido.

Punto de ebullición-É a temperatura (en oC ou K) na que a substancia cambia do estado líquido ao estado gasoso.

Punto de conxelación-É a temperatura (en oC ou K) na que un líquido cambia do estado líquido ao estado sólido. Teoricamente é igual ao punto de fusión. No entanto, na práctica pode haber algunha diferenza.

Coeficiente de Expansión Térmica

Cando un material se calienta, expandese, debido ao cal os seus dimensións cambian. O coeficiente de expansión térmica, representa a expansión do material con o aumento da temperatura. Os coeficientes de expansión térmica son de tres tipos, nomeadamente-

Coeficiente de Expansión Térmica Linear
A variación na lonxitude dun obxecto debido ao cambio de temperatura relacionase co "coeficiente de expansión térmica linear". Denótase por “αL”

Onde, ‘l’ é a lonxitude inicial do obxecto, ‘Δl’ é a variación na lonxitude, ‘Δt’ é a variación na temperatura. A unidade de αL é por oC.

Coeficiente de Expansión Térmica de Área
A variación na área dun obxecto debido ao cambio de temperatura relacionase co "coeficiente de expansión térmica de área". Denótase por “αA”.

Onde, ‘l’ é a lonxitude inicial do obxecto, ‘ΔA’ é a variación na área, ‘Δt’ é a variación na temperatura. A unidade de αA é por oC.

Coeficiente de Expansión Térmica de Volume
A variación no volume dun obxecto debido ao cambio de temperatura relacionase co "coeficiente de expansión térmica de volume". Denótase por “αV”

Onde, ‘l’ é a lonxitude inicial do obxecto, ‘ΔV’ é a variación no volume, ‘Δt’ é a variación na temperatura. A unidade de αA é por oC.

Calor Específico dos Materiais

O calor específico dun material defínese como a cantidade de calor necesaria para aumentar a temperatura dunha unidade de masa de material en 1oC. Denótase por ‘S’.

Onde, m é a masa do material en Kg. Q é a cantidade de calor dada ao material en Joule. Δt é o aumento na temperatura. A unidade de calor específico no sistema SI é Joule/Kg oC.

Calor Latente dos Materiais

O calor latente dun material defínese como a cantidade de calor neces