Descripcion del modelo atomico de Rutherford-Bohr. Observaciones.

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- Origen de la resistencia mecánica de los materiales metálicos

El origen de la resistencia mecánica de los materiales mecánicos está en el tipo de unión característica de los metales en estado puro o en aleaciones: el enlace metálico. En este tipo de unión no ocurre transferencia de electrones por la baja electronegatividad de los metales. Los átomos se encuentran tan juntos que los electrones no están asociados a un átomo en particular sino que son atraídos por los núcleos de los átomos vecinos. Los e constituyen una nube o gas electrónico, en la superficie metálica, que se desplaza por la estructura cristalina. Es un enlace muy fuerte entre átomos. Para romper este enlace hay que entregar mucha energía. Por eso el punto de fusión, resistencia mecánica y evaporación es elevado.

- ¿Qué entiende por comportamiento elástico y plástico en los metales?

El origen de la capacidad de deformarse sin fracturarse de los metales esta dado por la estructura cristalina que esta ordenada en forma de capas. Al verse sometidas a una carga estas se deslizan una sobre otras.

El origen de la capacidad de deformarse sin fracturarse de los metales esta dado por la estructura cristalina que esta ordenada en forma de capas. Al verse sometidas a una carga estas se deslizan una sobre otras.

La deformación elástica se da cuando al aplicar una carga, se produce deformación, luego se retira la carga y el material recobra sus dimensiones originales. La carga produce un desplazamiento donde los átomos de las capas no alcanzan posiciones nuevas dentro de la estructura, al desaparecer la solicitación, estos volverán a ocupar su lugar original.

La deformación inelástica o plástica se produce cuando al aplicar una carga, se produce deformación, y al retirar la carga el material no recupera sus dimensiones originales. El desplazamiento de capas es tal que los átomos llegan a ocupar lugares nuevos dentro de la estructura, la deformación será permanente.

El período de transición entre la deformación plástica y la elástica se denomina límite elástico.

- Origen de la plasticidad y fragilidad en los metales.

Fragilidad: Rotura del material sin deformación. Su estructura es compacta.

Plasticidad: Permite que el material tenga deformación permanente sin llegar a la rotura.

Cuando el metal se deforma aumenta la distancia entre iones y la fuerza de atracción se debilita. Entonces cuando se aplica una carga no tan grande el material puede recobrar su forma original. Cuando se aplica una carga mayor y la distancia entre iones es más grande el enlace pierde fuerza.

A medida que se aplica más carga el material se endurece ya que:

-La red cristalina queda deformada.

-Los sistemas de enlace se van deformando.

-El defecto lineal cristalino se acaba.

La fluencia es tal que el material se resiste y hay que aumentar la carga para seguir deformándolo y rompiéndolo.

- ¿Qué entiende por ductilidad y fragilidad en los metales? Justifique. ¿Cómo se evalúa?

Ductilidad es la capacidad de deformación plástica en alargamiento, es decir sentido longitudinal. Se evalúa colocando la probeta para que sufra una deformación longitudinal en un ensayo de Tracción y se alargue hasta que se rompe. Buscando en el ensayo diferentes tipos de roturas según el material: estricción, rotura en un punto, etc.[pic 7]

Fragilidad: Rotura del material sin deformación. Su estructura es compacta.

Los ensayos se realizan a probetas que presentan muescas o entallos. El motivo de la muesca es para generar una fisura normalizada.

Tipos de probetas: [pic 8]

Método Charpy: Probeta horizontal. Impacto sobre la probeta en forma vertical.[pic 9]

Método Izod: Probeta en posición vertical. Impacto sobre la probeta como péndulo.

- ¿A qué se debe la conductividad térmica en los metales?

Cuando una estructura se ve sometida a un gradiente térmico, los iones y electrones modifican su estado de movimiento, intensificándose en la zona de mayor temperatura. Al aumentar el estado de movimiento de los iones, aumentan el volumen ocupado generándose una dilatación, y al aumentar su distancia interiónica disminuye su estabilidad, por lo que el metal se ablanda y puede ser moldeado con menor energía que si fuera en frío.

Los electrones por su parte, aceleran su desplazamiento por lo cual se producen impactos disipándose calor hacia el exterior, y a medida que se continúa agregando calor los impactos se vuelven más intensos y frecuentes llegando a fundir el material. A medida que la nube electrónica se desplaza, el material aumenta su temperatura en otras zonas, transmitiendo el calor.

- ¿A que se debe la conductividad eléctrica en los metales?

Es la característica propia de los metales, el átomo cede electrones, queda un ion electropositivo, los electrones libres forman la nube electrónica. La electricidad es un flujo de electrones, por lo tanto, los metales conducen la electricidad.

- Resistencia eléctrica. Concepto. Relación con temperatura.

La resistencia eléctrica de los materiales metálicos depende principalmente de dos factores: El parámetro de Red y el tipo de Iones.

La resistencia eléctrica es la oposición de una estructura al paso de la corriente.

A temperatura ambiente los electrones se desplazan por el conductor en forma desordenada y chocando con los iones. La estructura entonces detiene su circulación. Para asegurar su circulación es necesario aplicar una diferencia de potencial.

Al aplicarse un campo eléctrico al material, los electrones libres se transportan a la zona de menor potencial. Parte de estos chocan con los iones y pierden su energía cinética que es disipada como calor. Luego el electrón volverá a acelerarse producto de la permanencia del campo eléctrico.

A Medida que va aumentando la