Ingeniería en Materiales

Caracterización de Materiales

Procesos térmicos Procesos térmicos

Paul Zavala Rivera

Jorge Alan Félix Muñoz

Procesos térmicos

26/04/16

Introducción

En física, se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final. De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren en equilibrio (mecánico, térmico y/o material) entre sí.

De una manera menos abstracta, un proceso termodinámico puede ser visto como los cambios de un sistema, desde unas condiciones iniciales hasta otras condiciones finales, debido a la desestabilización del sistema.

Practica

En la práctica vimos los instrumentos y las piezas que los conforman, instrumentos

para recibir datos a partir de procesos térmicos.

Los instrumentos que se vieron fueron:

Análisis Termo gravimétrico (TGA) que es un método de análisis térmico en

que los cambios en propiedades físicas y químicas de los materiales son

medidas como una función del aumento de la temperatura, o como una

función del tiempo respecto a la pérdida de masa, puede proporcionar

información acerca de los fenómenos químicos incluyendo quimisorcion,

desolvatacio, la descomposición y reacciones solido-gas.

Análisis térmico diferencial (DTA) que es una técnica termodinámica similar

a la de calorimetría diferencial de barrido. En DTA, el material en estudio y

una referencia inerte se hacen para someterse a ciclos térmicos idénticos,

durante la grabación de cualquier diferencia de temperatura entre la

muestra y la de referencia. Consiste en un soporte de muestra, termopares,

contenedor de muestra y un bloque cerámico o metálico, un horno, un

programador de temperatura y un sistema de grabación.

Calorimetría diferencial de barridopuede trabajar en un intervalo de temperaturas que va desde la temperatura del nitrógeno líquido hasta unos 750 ºC. Por esta razón esta técnica de análisis se emplea para caracterizar aquellos materiales que sufren transiciones térmicas en dicho intervalo de temperaturas. La familia de materiales que precisamente presenta todas sus transiciones térmicas en ese intervalo es la de los polímeros. En el campo de polímeros pueden determinarse transiciones térmicas como la temperatura de transición vítrea Tg, temperatura de fusión Tm; se pueden hacer estudios de compatibilidad de polímeros, reacciones de polimerización y procesos de curado. es una técnica termoanalitica en la

que la diferencia en la cantidad de calor requerida para aumentar la

temperatura de una muestra y de referencia se mide como una función de

la temperatura, durante el proceso tanto la muestra y la referencia se

mantienen casi a la misma temperatura durante todo el experimento. La

muestra de referencia debe tener bien definida la capacidad de calor en

todo el rango de temperatura que se va a escanear. El principio

fundamental de esta técnica es que cuando la muestra se somete a una

trasformación física, como las transiciones de fase, más o menos calor

tendrá que fluir a el que la referencia a mantener tanto a la misma

temperatura.

Conclusión

Las técnicas y maneras de estudiar los materiales con los instrumentos por medio

de procesos térmicos nos sirven para recibir datos para su estudio y comprender

más acerca del objetivo del mismo. Estos estudios nos dan diferentes tipos de

datos sobre la misma muestra que se analizó, los datos obtenidos se manifiestan

atraves de una computadora donde ahí se pueden apreciar las tablas y gráficas

para complementar el estudio.

Bibliografía

Procesos termodinámicos:

http://fisicomaniacas.blogspot.mx/2011/02/procesos-termodinamicos.html

Linda Froberg. Therman Analysis TGA/ DTA.:

http://web.abo.fi/instut/biofuelsGS-2/kursen/%C3%85A/lectures/

Lectrure_Thermal%20Analysis.pdf

Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC):

http://www.cicata.ipn.mx/OfertaEducativa/MTA/RecInfraestructura/

Paginas/Equipo_Tecnologia_Hidrogeno/Calori_Dif_Barrido_DSC.aspx

Análisis Termo gravimétrico (TGA). Disponible en:

http://www.linseis.com/es/nuestros-productos/termogravimetria/

Anexos: