Las propiedades térmicas de los materiales se refieren a la respuesta de los materiales a los cambios de temperatura y a la aplicación de calor. A medida que un sólido absorbe energía en forma de calor, su temperatura aumenta y sus dimensiones aumentan. Pero los diferentes materiales reaccionan a la aplicación de calor de manera diferente.
La capacidad calorífica, la expansión térmica y la conductividad térmica son propiedades que a menudo son críticas en el uso práctico de sólidos.
Punto de ebullición de materiales
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Ver también: Puntos de ebullición – Tabla periódica
En general, la ebullición es un cambio de fase de una sustancia de la fase líquida a la fase gaseosa. El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase (ebullición o vaporización). La temperatura a la que comienza a producirse la vaporización (ebullición) para una presión determinada también se conoce como temperatura de saturación y, en estas condiciones, puede coexistir una mezcla de vapor y líquido. Se puede decir que el líquido está saturado de energía térmica. Cualquier adición de energía térmica da como resultado una transición de fase. En el punto de ebullición las dos fases de una sustancia, líquido y vapor, tienen energías libres idénticas y, por lo tanto, es igualmente probable que existan. Por debajo del punto de ebullición, el líquido es el estado más estable de los dos, mientras que por encima se prefiere la forma gaseosa. La presión a la que comienza a producirse la vaporización (ebullición) para una temperatura determinada se denomina presión de saturación. Cuando se considera como la temperatura del cambio inverso de vapor a líquido, se denomina punto de condensación.
Como puede verse, el punto de ebullición de un líquido varía dependiendo de la presión ambiental circundante. Un líquido en vacío parcial tiene un punto de ebullición más bajo que cuando ese líquido está a presión atmosférica. Un líquido a alta presión tiene un punto de ebullición más alto que cuando ese líquido está a presión atmosférica. Por ejemplo, el agua hierve a 100°C (212°F) al nivel del mar, pero a 93,4°C (200,1°F) a 1900 metros (6,233 pies) de altitud. Por otro lado, el agua hierve a 350°C (662°F) a 16,5 MPa (presión típica de los PWR).
En la tabla periódica de elementos, el elemento con el punto de ebullición más bajo es el helio. Tanto los puntos de ebullición del renio como del tungsteno superan los 5000 K a presión estándar. Dado que es difícil medir temperaturas extremas con precisión sin sesgo, se ha citado en la bibliografía que ambas tienen el punto de ebullición más alto.
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