{"id":110112,"date":"2021-06-16T12:14:04","date_gmt":"2021-06-16T11:14:04","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/dioxido-de-uranio-densidad-punto-de-fusion-conductividad-termica\/"},"modified":"2021-07-22T13:19:20","modified_gmt":"2021-07-22T12:19:20","slug":"dioxido-de-uranio-densidad-punto-de-fusion-conductividad-termica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/dioxido-de-uranio-densidad-punto-de-fusion-conductividad-termica\/","title":{"rendered":"Di\u00f3xido de uranio – Densidad – Punto de fusi\u00f3n – Conductividad t\u00e9rmica"},"content":{"rendered":"

Acerca del di\u00f3xido de uranio<\/h2>\n

El di\u00f3xido de uranio es un compuesto de uranio refractario cer\u00e1mico, en muchos casos utilizado como combustible nuclear.\u00a0La mayor\u00eda de los LWR utilizan el combustible de uranio, que se encuentra en forma de di\u00f3xido de uranio (qu\u00edmicamente UO2).\u00a0El di\u00f3xido de uranio es un s\u00f3lido semiconductor negro con una conductividad t\u00e9rmica muy baja.\u00a0Por otro lado, el di\u00f3xido de uranio tiene un punto de fusi\u00f3n muy alto y un comportamiento bien conocido.\u00a0El di\u00f3xido de uranio tiene una densidad significativamente menor que el uranio en forma met\u00e1lica.\u00a0El di\u00f3xido de uranio tiene una densidad de 10,97 g \/ cm3, pero este valor puede variar con el quemado del combustible, porque a un quemado bajo se puede producir una densificaci\u00f3n de los gr\u00e1nulos y con un quemado m\u00e1s alto se produce un hinchamiento.\u00a0

<\/div>\"di\u00f3xido<\/a>
<\/div>\n

Resumen<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Nombre<\/td>\nDi\u00f3xido de uranio<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Fase en STP<\/td>\ns\u00f3lido<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Densidad<\/td>\n10970 kg \/ m3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Resistencia a la tracci\u00f3n<\/td>\nN \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
L\u00edmite de elastacidad<\/td>\nN \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
M\u00f3dulo de Young<\/td>\nN \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Dureza Brinell<\/td>\nN \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Punto de fusion<\/td>\n2847 \u00b0 C<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Conductividad t\u00e9rmica<\/td>\n8,68 W \/ mK<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Capacidad calor\u00edfica<\/td>\n235 J \/ g K<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Precio<\/td>\n60 $ \/ kg<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
<\/div>\n

Densidad del di\u00f3xido de uranio<\/h2>\n

Las densidades t\u00edpicas de varias sustancias se encuentran a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica.\u00a0La densidad<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0se define como la\u00a0\u00a0masa por unidad de volumen<\/strong>\u00a0.\u00a0Es una\u00a0\u00a0propiedad intensiva<\/strong>\u00a0, que se define matem\u00e1ticamente como masa dividida por volumen:\u00a0\u00a0\u03c1 = m \/ V<\/strong><\/p>\n

En palabras, la densidad (\u03c1) de una sustancia es la masa total (m) de esa sustancia dividida por el volumen total (V) ocupado por esa sustancia.\u00a0La unidad est\u00e1ndar del SI es\u00a0\u00a0kilogramos por metro c\u00fabico<\/strong>\u00a0\u00a0(\u00a0kg \/ m\u00a03<\/sup><\/strong>\u00a0).\u00a0La unidad de ingl\u00e9s est\u00e1ndar es\u00a0\u00a0libras de masa por pie c\u00fabico<\/strong>\u00a0\u00a0(\u00a0lbm \/ ft\u00a03<\/sup><\/strong>\u00a0).<\/p>\n

La densidad del di\u00f3xido de uranio es\u00a010970 kg \/ m\u00a03<\/sup>\u00a0.<\/strong><\/p>\n

Ejemplo: densidad<\/h3>\n

Calcula la altura de un cubo hecho de di\u00f3xido de uranio, que pesa una tonelada m\u00e9trica.<\/p>\n

Soluci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n

La densidad<\/strong>\u00a0\u00a0se define como la\u00a0\u00a0masa por unidad de volumen<\/strong>\u00a0.\u00a0Se define matem\u00e1ticamente como masa dividida por volumen:<\/p>\n

\u03c1 = m \/ V<\/strong><\/p>\n

Como el volumen de un cubo es la tercera potencia de sus lados (V = a\u00a03<\/sup>\u00a0), la altura de este cubo se puede calcular:<\/p>\n

\"densidad<\/a><\/p>\n

La altura de este cubo es entonces\u00a0a = 0,45 m<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

<\/div>
\n<\/div><\/div>
\n

Densidad de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/p>\n<\/div><\/div>

\n<\/div><\/div>
<\/div>\n

Propiedades t\u00e9rmicas del di\u00f3xido de uranio<\/h2>\n

Di\u00f3xido de uranio – Punto de fusi\u00f3n<\/h3>\n

Punto de di\u00f3xido de uranio de fusi\u00f3n es de 2847 <\/strong>\u00b0 C<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Tenga en cuenta que estos puntos est\u00e1n asociados con la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica est\u00e1ndar.\u00a0En general, la\u00a0\u00a0fusi\u00f3n<\/strong>\u00a0\u00a0es un\u00a0\u00a0cambio<\/strong>\u00a0\u00a0de\u00a0fase<\/strong>\u00a0de una sustancia de la fase s\u00f3lida a la l\u00edquida.\u00a0El\u00a0\u00a0punto<\/strong>\u00a0\u00a0de\u00a0fusi\u00f3n<\/strong>\u00a0de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase.\u00a0El\u00a0\u00a0punto de fusi\u00f3n\u00a0<\/strong>\u00a0tambi\u00e9n define una condici\u00f3n en la que el s\u00f3lido y el l\u00edquido pueden existir en equilibrio.\u00a0Para varios compuestos qu\u00edmicos y aleaciones, es dif\u00edcil definir el punto de fusi\u00f3n, ya que generalmente son una mezcla de varios elementos qu\u00edmicos.<\/p>\n

Di\u00f3xido de uranio: conductividad t\u00e9rmica<\/h3>\n

La conductividad t\u00e9rmica del di\u00f3xido de uranio es de\u00a08,68\u00a0<\/strong>W \/ (m \u00b7 K)<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Las caracter\u00edsticas de transferencia de calor de un material s\u00f3lido se miden mediante una propiedad llamada\u00a0\u00a0conductividad t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0, k (o \u03bb), medida en\u00a0\u00a0W \/ mK<\/strong>\u00a0.\u00a0Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a trav\u00e9s de un material por\u00a0\u00a0conducci\u00f3n<\/a>\u00a0.\u00a0Tenga en cuenta que\u00a0\u00a0la ley de Fourier se<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0aplica a toda la materia, independientemente de su estado (s\u00f3lido, l\u00edquido o gas), por lo que tambi\u00e9n se define para l\u00edquidos y gases.<\/p>\n

La\u00a0\u00a0conductividad t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0de la mayor\u00eda de los l\u00edquidos y s\u00f3lidos var\u00eda con la temperatura.\u00a0Para los vapores, tambi\u00e9n depende de la presi\u00f3n.\u00a0En general:<\/p>\n

\"conductividad<\/a><\/p>\n

La mayor\u00eda de los materiales son casi homog\u00e9neos, por lo que normalmente podemos escribir\u00a0\u00a0k = k (T)<\/em><\/strong>\u00a0.\u00a0Se asocian definiciones similares con las conductividades t\u00e9rmicas en las direcciones y y z (ky, kz), pero para un material is\u00f3tropo, la conductividad t\u00e9rmica es independiente de la direcci\u00f3n de transferencia, kx = ky = kz = k.<\/p>\n

Di\u00f3xido de uranio – Calor espec\u00edfico<\/h3>\n

El calor espec\u00edfico de di\u00f3xido de uranio es\u00a0<\/strong>235\u00a0<\/strong>J \/ g K<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

El calor espec\u00edfico, o capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica,\u00a0<\/strong>\u00a0es una propiedad relacionada con\u00a0la energ\u00eda interna<\/a><\/strong>\u00a0\u00a0que es muy importante en termodin\u00e1mica.\u00a0Las\u00a0\u00a0propiedades intensivas\u00a0\u00a0<\/strong>c\u00a0<\/em><\/strong>v<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0y\u00a0\u00a0c\u00a0<\/em><\/strong>p<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0se definen para sustancias compresibles simples puras como derivadas parciales de la\u00a0\u00a0energ\u00eda interna\u00a0\u00a0<\/strong>u (T, v)<\/em><\/strong>\u00a0\u00a0y la\u00a0\u00a0entalp\u00eda\u00a0\u00a0<\/strong>h (T, p)<\/em><\/strong>\u00a0, respectivamente:\u00a0<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

donde los sub\u00edndices\u00a0\u00a0v<\/strong>\u00a0\u00a0y\u00a0\u00a0p<\/strong>\u00a0\u00a0denotan las variables que se mantienen fijas durante la diferenciaci\u00f3n.\u00a0Las propiedades\u00a0\u00a0c\u00a0v<\/sub>\u00a0<\/strong>\u00a0y\u00a0\u00a0c\u00a0p<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0se denominan\u00a0\u00a0calores espec\u00edficos\u00a0<\/strong>\u00a0(o\u00a0\u00a0capacidades calor\u00edficas<\/strong>\u00a0) porque, en determinadas condiciones especiales, relacionan el cambio de temperatura de un sistema con la cantidad de energ\u00eda a\u00f1adida por la transferencia de calor.\u00a0Sus unidades SI son\u00a0\u00a0J \/ kg K<\/strong>\u00a0\u00a0o\u00a0\u00a0J \/ mol K<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Ejemplo: c\u00e1lculo de transferencia de calor<\/h3>\n

\"Di\u00f3xido<\/a>La conductividad t\u00e9rmica se define como la cantidad de calor (en vatios) transferida a trav\u00e9s de un \u00e1rea cuadrada de material de un espesor determinado (en metros) debido a una diferencia de temperatura.\u00a0Cuanto menor sea la conductividad t\u00e9rmica del material, mayor ser\u00e1 la capacidad del material para resistir la transferencia de calor.<\/p>\n

Calcule la tasa de\u00a0flujo<\/u>\u00a0de\u00a0\u00a0calor a<\/u>\u00a0\u00a0trav\u00e9s de una pared de 3 mx 10 m de \u00e1rea (A = 30 m\u00a02<\/sup>\u00a0).\u00a0La pared tiene 15 cm de espesor (L\u00a01<\/sub>\u00a0) y est\u00e1 hecha de Di\u00f3xido de Uranio con\u00a0una conductividad t\u00e9rmica<\/u>\u00a0\u00a0de k\u00a01<\/sub>\u00a0= 8,68 W \/ mK (mal aislante t\u00e9rmico).\u00a0Suponga que las\u00a0temperaturas<\/u>\u00a0interior y exterior\u00a0\u00a0son 22 \u00b0 C y -8 \u00b0 C, y los\u00a0\u00a0coeficientes de transferencia de calor por convecci\u00f3n<\/u>\u00a0\u00a0en los lados interior y exterior son h\u00a01<\/sub>\u00a0\u00a0= 10 W \/ m\u00a02<\/sup>\u00a0K y h\u00a02<\/sub>\u00a0\u00a0= 30 W \/ m\u00a02<\/sup>\u00a0K, respectivamente.\u00a0Tenga en cuenta que estos coeficientes de convecci\u00f3n dependen en gran medida, especialmente, de las condiciones ambientales e interiores (viento, humedad, etc.).<\/p>\n

Calcule el flujo de calor (\u00a0p\u00e9rdida de calor<\/strong>\u00a0) a trav\u00e9s de esta pared.<\/p>\n

Soluci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n

Como se escribi\u00f3, muchos de los procesos de transferencia de calor involucran sistemas compuestos e incluso involucran una combinaci\u00f3n de\u00a0\u00a0conducci\u00f3n<\/u>\u00a0\u00a0y\u00a0\u00a0convecci\u00f3n<\/u>\u00a0.\u00a0Con estos sistemas compuestos, a menudo es conveniente trabajar con un\u00a0\u00a0coeficiente de transferencia de calor en general<\/u><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/strong>\u00a0conocido como un\u00a0\u00a0factor U<\/strong>\u00a0.\u00a0El factor U se define mediante una expresi\u00f3n an\u00e1loga a\u00a0\u00a0la ley de enfriamiento de Newton<\/strong><\/a>\u00a0:<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

El\u00a0\u00a0coeficiente de transferencia de calor general<\/strong>\u00a0\u00a0est\u00e1 relacionado con la\u00a0\u00a0resistencia t\u00e9rmica total<\/a>\u00a0\u00a0y depende de la geometr\u00eda del problema.<\/p>\n

Suponiendo una transferencia de calor unidimensional a trav\u00e9s de la pared plana y sin tener en cuenta la radiaci\u00f3n, el\u00a0\u00a0coeficiente de transferencia de calor general<\/strong>\u00a0\u00a0se puede calcular como:<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

El\u00a0coeficiente de transferencia de calor total\u00a0<\/strong> es entonces: U = 1 \/ (1\/10 + 0,15 \/ 8,68 + 1\/30) = 6,64 W \/ m 2<\/sup>\u00a0K<\/p>\n

El flujo de calor se puede calcular entonces simplemente como: q = 6,64 [W \/ m 2<\/sup> K] x 30 [K] = 199,18 W \/ m\u00a02<\/sup><\/p>\n

La p\u00e9rdida total de calor a trav\u00e9s de esta pared ser\u00e1:\u00a0q\u00a0p\u00e9rdida<\/sub>\u00a0<\/strong>\u00a0= q.\u00a0A = 199,18 [W \/ m\u00a02<\/sup>\u00a0] x 30 [m\u00a02<\/sup>\u00a0] =\u00a05975,52 W<\/strong><\/p>\n

<\/div>
\n

Punto de fusi\u00f3n de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Conductividad t\u00e9rmica de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Capacidad calor\u00edfica de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a><\/p>\n<\/div><\/div>

<\/div>\n
\n

Resistencia de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Elasticidad de materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Dureza de los materiales<\/h3>\n

\"Tabla<\/a>\u00a0 <\/p><\/div><\/div>

<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Acerca del di\u00f3xido de uranio El di\u00f3xido de uranio es un compuesto de uranio refractario cer\u00e1mico, en muchos casos utilizado como combustible nuclear.\u00a0La mayor\u00eda de los LWR utilizan el combustible de uranio, que se encuentra en forma de di\u00f3xido de uranio (qu\u00edmicamente UO2).\u00a0El di\u00f3xido de uranio es un s\u00f3lido semiconductor negro con una conductividad t\u00e9rmica … Read more<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"yoast_head":"\nDi\u00f3xido de uranio | Densidad, punto de fusi\u00f3n, conductividad t\u00e9rmica<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"El di\u00f3xido de uranio es un compuesto de uranio refractario cer\u00e1mico, en muchos casos utilizado como combustible nuclear.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, 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