1 TRABAJO COLECTIVO TRABAJO COLABORATIVO 1 POR: HERNÁN JAVIER BELTRÁN BERMEO CÓDIGO: 79556832 JHONATAN CARDENAS GONZALEZ CÓDIGO: 1110495649 PAOLA ANDREA GARCIA VASQUEZ CÓDIGO: 52260231 SERGIO LEONARDO SÁNCHEZ MÉNDEZ CODIGO: 1110522150 JHON FREDYSÁNCHEZ CÓDIGO: PRESENTADO A: ING. DIEGO ALEJANDRO ALARCON MANTERIALES INDUSTRIALES 256599_65 UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
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TRABAJO COLECTIVO
TRABAJO COLABORATIVO 1
POR:
HERNÁN JAVIER BELTRÁN BERMEO CÓDIGO: 79556832
JHONATAN CARDENAS GONZALEZ CÓDIGO: 1110495649
PAOLA ANDREA GARCIA VASQUEZ CÓDIGO: 52260231
SERGIO LEONARDO SÁNCHEZ MÉNDEZ CODIGO: 1110522150
JHON FREDYSÁNCHEZ CÓDIGO:
PRESENTADO A:
ING. DIEGO ALEJANDRO ALARCON
MANTERIALES INDUSTRIALES 256599_65
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA
3. Hacer un ensayo de diez presentaciones de los elementos didácticos para el aprendizaje:.............................................................................................................................................6
3.1 METAL DEL CIELO......................................................................................................................6
3.2 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.................................................................................6
3.3 EFECTOS DE LA TEMPERATURA...........................................................................................8
3.4 INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES....................................................................................9
3.5 TIPOS DE ENLACES..................................................................................................................11
4. Elaborar la configuración electrónica de 5 elementos de la tabla periódica....................11
5. Muestre en una tabla 10 materiales industriales con sus propiedades mecánicas y justificación...........................................................................................................................................14
6. Resolver los siguientes problemas propuestos.......................................................................21
En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 18 – 2 – 32 – 18 - 1
4.4 Bromo
Bromo: 35 electrones
1 s22 s22 p63 s23 p64 s23d10 4 p5
1° Nivel: 2 electrones
2° Nivel: 8 electrones
3° Nivel: 18 electrones
4° Nivel: 7 electrones
En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 18– 7
4.5 Fósforo
Fósforo: 15 electrones
1 s22 s22 p63 s23 p5
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1° Nivel: 2 electrones
2° Nivel: 8 electrones
3° Nivel: 7 electrones
En la tabla periódica podemos leer: 2 – 8 – 7
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5. Muestre en una tabla 10 materiales industriales con sus propiedades mecánicas y justificación.
Seleccione 10 tipos de materiales que considere se aplican o procesan en la industria, muestre sus propiedades
mecánicas y físicas, justifique el porqué de sus propiedades.
Material AplicaciónPropiedades Mecánicas y
FísicasJustificación
Acero Es una de las aleaciones más importantes en la industria gracias a su versatilidad y propiedades lo convierten en el material ideal para fabricar y diseñar todo tipo de maquinaria, estructuras y herramientas.
Material muy resistente y tenaz pues para deformarse o cambiar de forma se le debe someter a grandes fuerzas de tracción, compresión o torsión, posee una plasticidad considerable pues su ductilidad permite alargarse y resistir las fuerzas externas antes de romperse, aunque no posee elasticidad ósea que una vez se deforme no volverá a su estado inicial.Posee una dureza considerable en casi todas las calidades de acero existentes (% de carbono contenido).Es un material pesado, con densidad media es de 7850 kg/m, ante la temperatura se puede contraer, dilatar o fundir, con punto de fusión cercano a 1375°c, punto de ebullición es de 3000°C.Es un elemento maleable altamente conductor eléctrico,
El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades mecánicas, físicas y químicas.
Aunque por otro lado conserva aún algunos de sus desventajas como el hecho de oxidarse al exponerse a humedad.
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aunque muy susceptible a la corrosión.
Cemento
Utilizado en la construcción de viviendas, edificaciones, carreteras y moldes, muy utilizado por la fácil adquisición de los elementos utilizados en su fabricación y sus características únicas que lo hacen el material ideal para la construcción.
El cemento tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua, este se fragua y endurece de manera eficaz.Muy resistente ante el contacto de sustancias químicas y a las temperaturas altas, su resistencia estructural es muy alta al inicio, pero esta disminuye con el tiempo.Tiene propiedades exotérmicas que lo hace ideal para construir en sitios de bajas temperaturas.Tiempo de fraguado general es de 2-3 horas, endurecimiento rápido de 6 a 9 horas, no es expansivo, buena refracción soporta 1500-1600°C manteniendo propiedades físicas y su resistencia.
La combinación de caliza, arcilla y yeso dotan de una gran facilidad de fraguado y la unión de sus partículas permite una dureza óptima al secar.
Al ser elementos cerámicos y minerales provee al cemento de resistencia a las altas temperaturas y soportar ataques químicos.
Hormigón El hormigón es el material resultante de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante. El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón, generalmente es un cemento artificial, y entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland.
La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas. Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecánicos (ensayos de rotura)
El hormigón o concreto agregado, es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.Los áridos proceden de la desintegración o trituración, natural o artificial de rocas y, según la naturaleza de las mismas, reciben
sobre probetas de hormigón.Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero. Es usual, además, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares.FISICAS:Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son:Densidad: en torno a 2350 kg/m³Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm² (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2000 kg/cm² (200 MPa).Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global. Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la
el nombre de áridos silíceos, calizos, graníticos, etc. El árido cuyo tamaño sea superior a 5 mm se llama árido grueso o grava, mientras que el inferior a 5 mm se llama árido fino o arena.10 El tamaño de la grava influye en las propiedades mecánicas del hormigón.La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación directa en el fraguado y endurecimiento del hormigón. El cemento se hidrata en contacto con el agua, iniciándose diversas reacciones químicas de hidratación que lo convierten en una pasta maleable con buenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, obteniéndose un material de consistencia pétrea.
humedad del ambiente exterior.Tiempo de endurecimiento: progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros.De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo. Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.
Papel El papel es una delgada hoja elaborada mediante pasta de fibras vegetales que son molidas, blanqueadas, desleídas en agua, secadas y endurecidas posteriormente; a la pulpa de celulosa, normalmente, se le añaden sustancias como el polipropileno o el polietileno con el fin de proporcionar diversas características. Las fibras están aglutinadas mediante enlaces por puente de hidrógeno.
También se denomina papel, hoja
La gran diversidad de tipos de papeles y sus propiedades requiere de un alto número de métodos de prueba. Algunas propiedades son importantes para cualquier tipo de papel, como el peso base y el espesor, y los métodos para su medición son de uso generalizado. Otros métodos se han desarrollado para asegurar el comportamiento adecuado de papeles especiales y tienen una aplicación limitada.
Las propiedades de un papel en
El papel se expande menos en sentido de fabricación que en sentido transversal y el crecimiento de la hoja se puede compensar cambiando el diámetro de la máquina, cuando el papel viene cortado como se indicó, cosa que de lo contrario es imposible.
Las pruebas nos proporcionan mayor información sobre la calidad del papel y nos dan base para estimar cómo será su comportamiento durante la transformación y el uso para el
o folio a su forma más común como lámina delgada. Desde entonces el papel se ha convertido en uno de los productos emblemáticos de nuestra cultura, elaborándose no sólo de trapos viejos o algodón sino también de gran variedad de fibras vegetales; además la creciente invención de colorantes permitió una generosa oferta de colores y texturas. El papel ahora puede ser sustituido para ciertos usos por materiales sintéticos, sin embargo sigue conservando una gran importancia en nuestra vida y en el entorno diario, haciéndolo un artículo personal y por ende difícilmente sustituible. La aparición y rápido auge de la informática y los nuevos sistemas de telecomunicación, permiten la escritura, almacenamiento, procesamiento, transporte y lectura de textos con medios electrónicos más ventajosos, relegando los soportes tradicionales, como el papel, a un segundo plano.
particular, dependen en un alto grado de su contenido de humedad. El papel es un material higroscópico y entra en equilibrio con la humedad del ambiente que lo rodea, variando así su contenido de humedad.
Cuando se quieren obtener resultados reproducibles, las muestras de papel deben acondicionarse en un ambiente acondicionado a 23 +/-1º C de temperatura y 50 +/- 2% de humedad relativa, de acuerdo con TAPPI (Technical Association of The Pulp and Paper Industry). El contenido de humedad de equilibrio, para la mayoría de los papeles, cuando quedan expuestos a un ambiente con estas condiciones, está entre 7 y 9% en peso de humedad real en el papel.
Propiedades Mecánicas y Resistencia:Peso base o gramaje.Espesor o calibre.Densidad aparente.Bulk (Volumen específico aparente).Resistencias.
cual está destinado.
Las fibras para su fabricación requieren de unas propiedades especiales, como alto contenido en celulosa, bajo costo y fácil obtención, por lo que las más comúnmente usadas son las vegetales. La materia prima más común es la pulpa de celulosa, proveniente de madera de árboles, principalmente pinos, por su precio y la calidad de su fibra (muy larga), y eucaliptos, pues es muy barata y resistente. También se utilizan otros materiales, como el algodón y el cáñamo.
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Fibras Artificiales
Fabricación de implantes médicos en geotextiles, agrotextiles y la construcción.Fabricación de prendas y textiles.Fabricación de membranas tendinosa.
Corresponden a la combinación de fibras naturales y fibras sintéticas, los cuales han sido modificados químicamente para obtener polímeros con propiedades específicas como el rayón viscoso, cupra (rayón cupro-amoniacal), acetato de celulosa.Son duraderos, resistentes al moho, humedad y agentes químicosPoseen una textura sube y brillanteNo son resistentes al calor.
La obtención de la materia prima de plantas o animales combinándola con filamentos fabricados por el hombre, genera filamentos continuos y muy resistentes a comparación con los naturales.En estos momentos las fibras pueden ser inteligentes esto es que tengan aroma, sean humectantes, que tengan protector solar, antitranspirante, etc.Se utiliza para aislar la humedad de la tierra en las construcciones.La combinación con caucho forman textiles muy resistentes.
Fibras de Vidrio
Utilizado en la industria como reforzamientos, laminados plásticos, aislantes.También en piezas artísticas y decorativas, materiales con muy buena presentación y acabados.
Malos conductores del calor y electricidad.Frágiles e indeformables.Resistencia a altas temperaturas.Densidades medias, aislante.Es inerte a los ácidos.
La fibra es el resultado de la unión de la malla de vidrio con una resina epoxi, formando una masa que al solidificarse tiene un excelente apariencia según su uso.Son materiales excelentes para el aislamiento del calor y resistente a los ácidos.
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6. Resolver los siguientes problemas propuestos
6.1) Una probeta cilíndrica de latón de 10 mm de diámetro y 120 mm de longitud inicial
se somete a un ensayo de tracción. Calcular:
1. La longitud de la probeta cuando es sometida a una carga de 15000 N.
α= FSO
= 15000π (5x 10¿¿−3)=0,0191MPa¿
ε=1.91x 10−7=L−Lo
Lo
→L−120120
=120.0000229mm
2. La longitud final de la probeta después de retirar la carga anterior.
Debido a que la longitud de la probeta fue muy poca, indica que se trabajó en la zona
elástica, por tal motivo la longitud al retirar la carga es la inicial, Es de 120 mm.
3. La longitud de la probeta cuando la carga aplicada es de 25000 N y, después de
retirada, la deformación es de 2,3·10⁻².
α= FSO
= 25000π (5x 10¿¿−3)=0,0318MPa¿
6.2) La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos pesa aproximadamente 0.35
gr por pulgada cuadrada. ¿Cuántos átomos de aluminio están contenidos en esta
muestra de hoja?
1molde Al→ peso26.98 gr
X de Al→ peso0.35 gr
X= 0.3526.98
=0.012972572molesde Al
6.3) El jefe de producción de una planta industrial requiere recubrir una pieza de acero
que tiene una superficie de 350 pulgadas cuadradas con una capa de níquel de 0.0050
pulgadas de espesor, para tal fin se necesita conocer:
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a) ¿Cuántos átomos de níquel se requieren?
b) ¿Cuántos moles de níquel se requieren?
Volumende la capade Niquel requerida
V=superficie x espesor
V=350 pul2∗0.0050 pul
V=1.75 pul3
Volumenatómico
6.6cm3
mol=1.75 pul3
1 pul →2.54cm
1.75 pul3 x ( 2.54cm3
pul )3
=1.4514 cm3
moles de∋¿ 1.4514cm3
6.6cm3
mol
=0.2199mol
atómos de∋¿
0.2199mol x 6.02x 1023=1.3237 x1023atomos de∋¿
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CONCLUSIONES
Se realizó la profundización y transferencia de conocimientos mediante este trabajo,
haciendo desarrollando la guía propuesta para este primer trabajo. Mediante las
herramientas de aprendizaje y medios didácticos propuestos en la plataforma del curso.
Por medio de algunos ejercicios prácticos sobre los conocimientos adquiridos es la
única constancia que hemos aprendido cada uno de los temas propuestos o por el
contrario la opción que nos ayuda a percatarnos que tenemos que profundizar en lo
que no hayamos comprendido claramente. Por esto el desarrollo de este trabajo
reflejará que tan competentes somos en el área de materiales industriales
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BIBLIOGRAFIA
Askeland, Donald R. ciencia e Ingeniería de los materiales. México. 1998. International