AREA I - ARTE TECNICO SCIENTIFICA (ATS)
Capitolo ATS.G01: "Proprietà dei Materiali e dei Metalli" - Pagina 09

Gli argomenti di questa pagina sono stati inseriti da Ing. Michele Cuzzoni nel 2012, aggiornati il 21/04/2016, e sono desunti dalla Bibliografia riportata a fondo pagina.

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Proprietà fisiche dei Materiali e dei Metalli

 

 

 

INDICE:

 

1) Massa volumica o densità o peso specifico

Si definisce massa volumica il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume. P. es. la massa volumica di un metro cubo di alluminio equivale a 2700 kg/m^3. Le leghe leggere sono a base di alluminio.

p = m / v

Per densità si intende il rapporto tra massa volumica di una sostanza con quella di riferimento (acqua a 4°C).

densità = p sostanza / p acqua a 4 °C

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2) Calore specifico

E’ la quantità di calore che occorre fornire all’unità di massa di una di una certa sostanza per elevarne la temperatura di 1°C. Per portare da 0°C a 100°C la temperatura di 1 Kg di alluminio è necessario fornire all’alluminio 90.000 joule/Kg K. Per l’acciaio e la ghisa a una temperatura di 20°C corrisponde il calore specifico di 502 joule/Kg K.

Cs = j / Kg K

Con:

Cs= calore specifico

K= Kelvin

 

C = Cs  M  

Con:

C = capacità termica 

M= massa  

 

Q= Cs  M  (Tf - Ti)

Con:

Q = quantità di calore

Tf= temperatura finale

Ti= temperatura iniziale

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3) Dilatazione termica

Il coefficiente di dilatazione termica lineare a esprime l’aumento di lunghezza delta l, che subisce il materiale di lunghezza iniziale (Li o Lo) per effetto di una variazione di temperatura Δt.

Lf= Li  a  (Tf – Ti)

con:

a = coefficiente dilatazione lineare

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4) Temperatura di fusione

E’ la temperatura la quale un materiale comincia a passare dallo stato solido a quello liquido.

Se riscaldiamo un pezzo di ferro fino a portarlo alla temperatura di 1535°C il ferro fonde passando dallo stato solido a quello liquido.

Il piombo fonde invece ad una temperatura di 327°C vale a dire ad una temperatura inferiore a quella del ferro.

La temperatura di fusione di un materiale si chiama anche punto di fusione.

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5) Calore latente di fusione

Quando un materiale ha raggiunto la temperatura di fusione, è necessario continuare a fornire calore affinché la fusione avvenga completamente. Questo calore che si deve continuare a fornire è detto calore latente di fusione.

Le leghe invece iniziano la fusione ad una temperatura T1 e la completano ad una temperatura diversa T2.

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6) Conduttività termica

Ogni materiale ha una diversa capacità di condurre il calore.

Sono buoni conduttori di calore: rame, alluminio, argento, oro.

Sono cattivi conduttori di calore: amianto, lana di vetro, polistirolo, porcellana (chiamati isolanti termici).

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7) Conduttività elettrica

Due o più fili di metalli differenti hanno una conduttività elettrica differente perché introducendo la stessa tensione di corrente, ogni metallo viene attraversato da diversa intensità.

Sono buoni conduttori di elettricità: rame, argento, alluminio… e metalli in genere.

Sono cattivi conduttori di elettricità: carbone, porcellana, vetro e non metalli in genere e sono detti isolanti.

Bisogna calcolare la resistenza che si ha al passaggio della corrente elettrica in un conduttore lungo generalmente 1 metro e di area di 1 metro quadrato.

R = r L / S

Con:

R = resistenza elettrica 

r = resistività elettrica 

L = lunghezza conduttore 

S = sezione conduttore

 

R = V / I

Con:

V = differenza di potenziale tra 2 punti estremi

I = intensità di corrente elettrica continua

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Bibliografia


 
Bib-TS-010 - M. Cavallini, F. Iacoviello - Materiali Metallici - Francesco Ciolfi Editore, via E. De Nicola, Cassino
Bib-TS-011 - W. Nicodemi - Metallurgia - Masson, Milano
Bib-TS-012 - A. Cigada - Struttura e proprietà dei materiali metallici - Città Studi, Milano
Bib-TS-013 - Lucidi del corso di "Metallurgia" sono disponibili in formato pdf all’indirizzo: http://www.metallurgia.unicas.it
Bib-TS-092 - L. Mugnani - Manuale pratico di fonderia - Milano, 1928
 

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