1. Propiedades físicas:
* Expansión y contracción: Los metales se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfríen. Esto se debe al aumento de la energía cinética de los átomos, lo que hace que vibren más y ocupen un volumen mayor.
* densidad: La densidad disminuye al aumentar la temperatura debido a la expansión.
* Punto de fusión y ebullición: Cada metal tiene un punto de fusión específico y un punto de ebullición, por encima del cual hacen la transición a estados líquidos y gaseosos, respectivamente.
* Conductividad eléctrica: Si bien generalmente son buenos conductores, la conductividad de los metales disminuye al aumentar la temperatura debido al aumento de las vibraciones que interrumpen el flujo de electrones.
* Conductividad térmica: Esta es la capacidad de realizar calor. La conductividad térmica generalmente disminuye al aumentar la temperatura en la mayoría de los metales, pero puede aumentar en algunas aleaciones.
2. Propiedades mecánicas:
* Fuerza: La mayoría de los metales se vuelven más débiles a temperaturas más altas. Su capacidad para resistir la deformación (rendimiento de la resistencia) disminuye con el calor.
* Ductilidad: La ductilidad (capacidad para deformarse sin fractura) generalmente se reduce a temperaturas más altas, lo que hace que los metales sean más frágiles.
* Dureza: La dureza generalmente disminuye al aumentar la temperatura.
* Creep: A altas temperaturas, los metales pueden experimentar la fluencia, una deformación lenta y gradual bajo un estrés sostenido, incluso por debajo del resistencia al rendimiento.
* Fatiga: Los metales se vuelven más susceptibles a la falla de la fatiga (falla debido al estrés repetido) a temperaturas más altas.
3. Propiedades químicas:
* Corrosión: Las tasas de corrosión a menudo aumentan a temperaturas más altas debido al aumento de las reacciones químicas.
* oxidación: Muchos metales se oxidan más fácilmente a temperaturas más altas, formando óxidos en su superficie.
El efecto de la temperatura en metales específicos:
Los efectos específicos de la temperatura varían significativamente entre los diferentes metales. Por ejemplo:
* acero: El acero se vuelve más dúctil a altas temperaturas, pero su resistencia también cae considerablemente.
* Aluminio: El aluminio es conocido por su buena conductividad térmica, pero su resistencia también cae significativamente a altas temperaturas.
* Titanium: El titanio exhibe una excelente resistencia a altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones aeroespaciales.
Implicaciones prácticas:
Comprender las propiedades dependientes de la temperatura de los metales es crucial para diversas aplicaciones, que incluyen:
* Estructuras de diseño: Estructuras como puentes, edificios y aviones deben soportar fluctuaciones de temperatura.
* Procesos de fabricación: Los tratamientos térmicos como el recocido, el endurecimiento y el templado dependen de los cambios de temperatura controlados para modificar las propiedades del metal.
* Aplicaciones industriales: Los procesos como soldadura, forja y fundición implican calefacción de metales a temperaturas específicas para los resultados deseados.
* Precauciones de seguridad: Las altas temperaturas pueden debilitar los metales y plantear riesgos como riesgos de incendio, falla estructural y mal funcionamiento del equipo.
Por lo tanto, considerar el impacto de la temperatura en los metales es esencial para garantizar la ingeniería segura y eficiente, la fabricación y las operaciones industriales.
