Tema 7. Los materiales y sus usos
Actividades finales
pag. 160-161
28. RESUMEN. Haz el resumen de la unidad explicando estos conceptos clave:
-Materiales y materia.
- Propiedades de los materiales.
-Materias primas.
-Los minerales metálicos y las menas.
-Clasificación de los metales.
-Pirometalurgia.
-Electrolisis.
-Fabricación de papel.
-Problemas medioambientales de la fabricaión del papel.
-Los plásticos y el concepto del polímero.
-Algunos materiales nuevos.
Una materia presenta diferentes tipos de complejidad que son: los elementos químicos, los ladrillos que forman la materia; los compuestos químicos, formados por dos o más elementos; las mezclas homogéneas, uno de sus componentes es metálico y no se distinguen las sustancias que las componen; y mezclas heterogéneas se fabrican mezclando dos o más componentes. Los materiales tienen propiedades mecánicas, electromagnéticas, químicas, acústicas, térmicas y ópticas. Una materia prima es el material extraído directamente de la naturaleza. Los metales se obtienen de los minerales y el lugar donde se concentran se llama mena. Los materiales pueden ser férricos y no férricos. En la pirometalurgia se emplea el calor para obtener los metales y en la electrolisis se emplea una corriente eléctrica. Para la obtención del papel se introducen trozos de madera al agua con algunos componentes químicos, el redsultado de ellos se blanquea y se le añaden consolidantes, colas y productos y por último, se pasa por diversos procesos mecánicos. La fabricación del papel como problemas causa la desforestación, un enorme consumo de agua, contaminación de los ríos y elevado consumo de energía. En los plásticos se engloba una característica en común, la plasticidad. Los plásticos son polímeros, es decir, moléculas muy largas que están formadas por la unión de un gran número de un gran número de pequeñas moléculas denominadas monómeros. Como nuevos materiales está el hormigón armado, un material muy resistente utilizado en la construcción y; fibra de vidrio, uno de los materiales composite desarrollados.
29. Clasifica los siguientes materiales en naturales, transformados, sintéticos o reciclados:
T Acero T. Corcho
S PVC N. Nailon
R,T Papel N. Granito
T Cemento N. Oro
31. Explica con un ejemplo cada una de las siguientes propiedades de los materiales.
Elasticidad.
La fibra de carbono es muy elástica: se puede deformar mucho y, luego, recupera su forma.
Conductividad térmica.
La baquelita conduce mal el calor, es un buen aislante térmico. Por eso se usa en mangos de utensilios de cocina.
Resitsencia a la torsión.
Los ejes de giro existen en cualquier mecanismo deben resistir la torsión.
Tenacidad.
El acero es muy tenaz, es decir, soporta golpes sin romperse. Se usa en muchas herramientas.
Plasticidad.
La plastilina puede moldearse con mucha facilidad sin romperse; es un material plástico.
33. ¿Qué aplicaciones tiene el coltán? ¿Cuáles son los principales conflictos que ha originado su explotación en la república Democática del Congo?
El coltán se utiliza como materia prima en la industria electrónica. La explotación del Coltán ha traido muerte de 5 millones de personas y deplazamientos a otros paises.
34. Establece una relación entre mineral, mena y materia prima, y escribe una frase con estos términos en tu cuaderno.
Las materaias primas son materias que se extraern de la naturalexa, por cual un mineral es una materia prima que se extrae en una mena, lugar donde se localiza una gran cantidad de minerales.
35. ¿Cuál es la diferencia entre un metal y una aleación metálica?
La diferencia estáen que el metal está en estado puro y la aleación es una mezcla homogénea con algún componente metálico.
36. Si tuvieras que diseñar un instrumento para dentistas para el trabajo en la boca de los pacientes, ¿qué propiedades necesitarias que tuviera?
a. ¿Debería ser resistente a la corrosión? Sí
b. ¿Debería servir para perforar o cortar? No
c. ¿Debería soportar altas temperaturas? No
d. ¿Podría ser quebradizo? No
39. ¿Qué función cumple la electricidad en el proceso de la electrolisis?
La electricidad cumple la función del medio por el cual la electrólisis separa los elementos de un compuesto.
41. Los polímeros son materiales cada vez más frecuentes en nuestra vida cotidiana, pero ¿sabrías explicar en pocas palabras qué es un polímero?
Moléculas muy largas que están formadas por la unión de un gran número de pequeñas moléculas denominadas monómeros.
42. Explica qué es la celulosa y para qué se utiliza.
La celulosa es un tipo de fibra natural de las plantas que procede principalmente de los árboles, con unas características excepcionales para aglutinarse formando láminas. Se utiliza como clave para la fabricación del papel.
47. ¿Cuál de los siguientes metales no férricos utilizarías para fabricar una prótesis y cuál para la lata de un refresco? Explica por qué.
-El aluminio es un metal blando, ligero y maleable. Además, no es tóxico y es barato.
-El cobre es un excelente conductor eléctrico y térmico, es muy difícil y maleable, y resistente a la corrosión.
-El titanio es resistente a la corrosión, tiene muy buena resistencia mecánica, es biocompatible y muy caro.
Para fabricar una prótesis utilizaría el titanio por sus cualidades, es decir, resistente a la corrosión, de buena resistencia mecánica y biocompatible.
Para fabricar la lata de un refresco utilizaria el aluminio porque es un material blando, maleable y ligero, que es como son las latas. Además, porque no es tóxico lo cual es muy importante teniendo en cuenta que de ahí se bebe. Y que es barato también influye.
Resumen
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La fibra de carbono es un material compuesto formado por filamentos de carbono que se entrelazan entre sí, creando hilos muy resistentes y ligeros, los cuales se unen entre sí con otros cientos para formar telas de fibra de carbonos que son cubiertas de resina formando la fibra de carbono.
Las ventajas son sus propiedades, es decir, ligereza, resistencia, flexible, buen aislante térmico, resistente a las variaciones térmicas, al fuego. muchos agentes corrosivos y permeable a los rayos X. Por todas estas propiedades se usa en componentes con lato grado de desarrollo tecnológico, siendo así el principal material en la industria aeronáutica y aeroespacial. Se emplea en la carrocería de los automóviles debido a que reduce la fricción, aumenta la velocidad y disminuye el consumo de combustible.
Las desverntajas son el elevado gasto energético y que no es un material fácil de reciclaje.
Actividades
53. ¿Qué ventajas tiene la fibra de carbono frente al acero?
Que es más resistente y menos denso.
54. ¿Qué propiedades ofrece la fibra de carbono para que sea utilizada en la construcción de barcos?
Es ligero, resistente, flexible, un buen aislante térmico, gran resistente a las viariaciones de las temperaturas, al fuego, a muchos agentes corrosivos y es permeable a los rayos X.
55. ¿Por qué crees que es necesario investigar en nuevos materiales?
Para que con sus cualidades y propiedades vayan mejoprando las desventajas que pueden traer.
56. ¿Qué medidas podría adoptar la Unión Europea para impulsar el perfeccionamiento y desarrollo de nuevos materiales como la fibra de carbomo?
Invertir mas bienes para los encargados de la fibra de carbono y globalizar su consumo una vez perfeccionado y desarrollado el material.
57. ¿Por qué los materiales deportivos y la vestimenta de los deportistas son un campo de aplicación importante de los descubrimietnos de nuevos materiales?
Porque los nuevos materailes tienen mejores cualidades y propiedades lo cual puede ayudar a los deportistas.
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