Unidad 3. Procesos activados con temperatura y difusión de los sólidos

1. 3.1 CINÉTICA EN LOS PROCESOS SÓLIDOS.

2. La teoría cinética molecular de la materia es una
herramienta útil para explicar las propiedades que se
observan en los tres estados de la materia: sólido,
líquido y gas.
◦ Postulado 1: La materia está compuesta de
partículas llamadas moléculas.
◦ Postulado 2: Las partículas en la materia están en
constante movimiento. Por lo tanto poseen energía
cinética.
◦ Postulado 3: Las partículas poseen energía potencial
como resultado de la atracción o rechazo entre sí.

3. ◦ Postulado 4: La velocidad promedio de una partícula
aumenta a medida que aumenta la temperatura.
◦ Postulado 5: Las partículas transfieren energía unas a
otras durante choques interparticulares cuando no
hay pérdida neta de energía en el sistema donde
estén.

4.  La energía cinética es la energía que tiene una partícula
como resultado de estar en movimiento.
 Energía cinética (EC/KE):
En esta ecuación, m es la masa de una partícula y v es
su velocidad.
2
mv
KE
2


5.  ENERGIA POTENCIAL
◦ Es la energía que una partícula tiene como resultado de ser
atraído o rechazado por otras partículas.
 FUERZA DE COHESION
◦ Fuerza de atracción entre partículas. Está asociada a energía
potencial.
 FUERZA DESESTABILIZADORA
◦ Fuerza que resulta del movimiento de partículas. Está
asociada a energía cinética.

6.  El estado sólido se caracteriza por tener una alta
densidad, una forma definida que es independiente del
envase donde se encuentre, una compresibilidad
pequeña, y poca expansión termal.

7.  El estado líquido se caracteriza por una alta densidad,
la forma depende del envase donde esté, pequeña
compresibilidad, y pequeña expansión termal.

8. El estado gaseoso se caracteriza por tener baja densidad,
forma indefinida que depende del envase donde se
contenga el gas, alta compresibilidad, y expansión termal
moderada.

10.  Las leyes de gases son
ecuaciones matemáticas que
describen el
comportamiento de los gases
a medida que se mezclan,
son sometidos a presión y a
cambios en temperatura .
 La presión que se ejerce en
un gas o que éste ejerce y la
temperatura de la muestra
son medidas importantes en
el cálculo usando estas leyes.

11.  PRESION
◦ Se define como una fuerza sobre una unidad de área
de una superficie donde la fuerza actúe.
◦ En cálculos usando la ley de gases, la presión se
expresa usualmente en unidades relacionadas a la
presión atmosférica.

13. La temperatura de una muestra de gas es una medida de la
energía cinética promedio de las moléculas del gas en la
muestra.
Se utiliza la escala de temperatura Kelvin en los cálculos de leyes
de gases.
Cero Absoluto
Una temperatura de 0 K
se conoce como cero absoluto.
Es la temperatura donde las
moléculas de un gas no tienen
energía cinética porque no tienen
movimiento. En la escala Celsius
cero absoluto es igual a -273°C.

14. La difusión es un fenómeno de transporte de masa por
movimiento atómico (en el caso de metales); de cationes
y aniones (en el caso de cerámicas iónicas) y de
macromoléculas (en el caso de polímeros).
Muchas reacciones y procesos importantes en la
fabricación de un componente o de una estructura de
ingeniería, ocurren por medio de transporte de masa.

15. El transporte de masa generalmente ocurre a escala
microscópica, la difusión ocurre en el interior de sólidos,
líquidos y gases.

22. 1. Endurecimiento superficial del acero (engranajes o ejes):
procesos de Carburación o Cementación: ↑↑ contenido en C
superf. y Nitruración ↑↑ contenido en N superf.
2. Fabricación de circuitos electrónicos integrados con obleas de Si
dopados con impurezas para modificar las características de la
conductividad eléctrica.
3. Descarburación: perdida de carbono superficialmente en los
aceros
4. Sinterización
5. Soldadura por difusión