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: