Las propiedades físicas de cobre y aluminio
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Las propiedades físicas de cobre y aluminio

¿Cuáles son las propiedades físicas del cobre y el aluminio?

El cobre tiene una densidad de 8,96 g/cm³ y un punto de fusión de 1084,62 °C. Después de fundirse y purificarse, el cobre se convierte en un metal blando con muy buena conductividad térmica y eléctrica.

El cobre puede trabajarse plásticamente en frío y en caliente, pero en el caso del trabajo en frío se produce un endurecimiento del metal (como resultado del aplastamiento), que se elimina mediante un recocido de recristalización (a una temperatura de 400–600 °C). El trabajo plástico en caliente se realiza a temperaturas de 650–800 °C. A escala macroscópica, la formación de defectos longitudinales en la red cristalina, como los límites entre granos o las perturbaciones del flujo bajo la aplicación de fuerza, aumenta la dureza del cobre. Por ello, el cobre disponible comercialmente se presenta en forma policristalina de grano fino, que tiene una mayor resistencia mecánica que la forma monocristalina.

La baja dureza del cobre explica en parte su alta conductividad eléctrica (59,6⋅10⁶ S/m) y conductividad térmica, que son las segundas más altas entre los metales puros a temperatura ambiente. Esto se debe a que la resistencia al transporte de electrones en los metales proviene principalmente de la dispersión de electrones en las vibraciones térmicas de la red cristalina, que en metales blandos es relativamente débil.

La densidad máxima permisible de corriente para el cobre en aire es aproximadamente 3,1⋅10⁶ A/m² de sección transversal, superando este valor comienza a sobrecalentarse. Como en otros metales, si el cobre está en contacto con otros metales, ocurre corrosión galvánica. Junto con osmio (azulado), cesio (amarillo) y oro (amarillo), el cobre es uno de los cuatro metales cuyo color natural es diferente del gris o plateado. El cobre puro es de color rojo anaranjado y se oscurece al aire debido a la oxidación. El color característico del cobre proviene de las transiciones electrónicas entre las capas 3d llenas y las 4s semillenas: las diferencias energéticas entre estas capas corresponden a la energía de la luz naranja. El mismo mecanismo es responsable del color amarillo del oro.

Propiedades físicas del cobre

1. Masa atómica 63,57
2. Número atómico 29
3. Densidad a 20°C 8,89 g/cm3
4. Punto de fusión 1083°C
5. Punto de ebullición 2310°C
6. Calor específico de 18°C a 100°C 0,093 cal/g
7. Calor de fusión 43,3 cal/g °C
8. Coeficiente de expansión lineal de 18°C a 100°C 0,000017 °C
9. Resistencia dieléctrica a 20°C 0,017241 mm2/m
10. Coeficiente de resistencia a 20°C 0,00393 °C
11. Conductividad térmica 340 kcal/mh°C
12. Resistencia a la tracción diámetro de 0,04 a 0,50mm 24-31 kg/mm2
13. Resistencia a la tracción diámetro de 0,51 a 3,00mm 19-27 kg/mm2
14. Resistencia a la tracción diámetro de 3,01 a 6,00mm 16-24 kg/mm2

Propiedades físicas del aluminio

1. Masa atómica 26,98
2. Número atómico 13
3. Densidad a 20°C 2,703 g/cm3
4. Punto de fusión 650°C
5. Punto de ebullición 2270°C
6. Calor específico de 18°C a 100°C 0,23 kcal/kg °C
7. Calor de fusión 92,4 kcal/kg
8. Coeficiente de expansión lineal de 18°C a 100°C 0,000024 °C
9. Resistencia dieléctrica a 20°C 0,027808 mm2/m
10. Coeficiente de resistencia a 20°C 0,0040 °C
11. Conductividad térmica 187,2 Kcal/mh°C
12. Resistencia a la tracción diámetro de 0,04 a 0,50mm 9-10 kg/mm2
13. Resistencia a la tracción diámetro de 0,51 a 3,00mm 8-10 kg/mm2
14. Resistencia a la tracción diámetro de 3,01 a 6,00mm 7-10 kg/mm2

Comparación de conductores de cobre y aluminio

para la misma temperatura y corriente para la misma conductividad
Diámetro del aluminio = diámetro del cobre x 1,19 Diámetro del aluminio = diámetro del cobre x 1,27
Sección del aluminio = sección del cobre x 1,42 Sección del aluminio = sección del cobre x 1,63
Peso del aluminio = peso del cobre x 0,4 Peso del aluminio = peso del cobre x 0,5
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¿Cuáles son las propiedades físicas del cobre y el aluminio?

El cobre tiene una densidad de 8,96 g/cm³ y un punto de fusión de 1084,62 °C. Después de fundirse y purificarse, el cobre se convierte en un metal blando con muy buena conductividad térmica y eléctrica.

El cobre puede trabajarse plásticamente en frío y en caliente, pero en el caso del trabajo en frío se produce un endurecimiento del metal (como resultado del aplastamiento), que se elimina mediante un recocido de recristalización (a una temperatura de 400–600 °C). El trabajo plástico en caliente se realiza a temperaturas de 650–800 °C. A escala macroscópica, la formación de defectos longitudinales en la red cristalina, como los límites entre granos o las perturbaciones del flujo bajo la aplicación de fuerza, aumenta la dureza del cobre. Por ello, el cobre disponible comercialmente se presenta en forma policristalina de grano fino, que tiene una mayor resistencia mecánica que la forma monocristalina.

La baja dureza del cobre explica en parte su alta conductividad eléctrica (59,6⋅10⁶ S/m) y conductividad térmica, que son las segundas más altas entre los metales puros a temperatura ambiente. Esto se debe a que la resistencia al transporte de electrones en los metales proviene principalmente de la dispersión de electrones en las vibraciones térmicas de la red cristalina, que en metales blandos es relativamente débil.

La densidad máxima permisible de corriente para el cobre en aire es aproximadamente 3,1⋅10⁶ A/m² de sección transversal, superando este valor comienza a sobrecalentarse. Como en otros metales, si el cobre está en contacto con otros metales, ocurre corrosión galvánica. Junto con osmio (azulado), cesio (amarillo) y oro (amarillo), el cobre es uno de los cuatro metales cuyo color natural es diferente del gris o plateado. El cobre puro es de color rojo anaranjado y se oscurece al aire debido a la oxidación. El color característico del cobre proviene de las transiciones electrónicas entre las capas 3d llenas y las 4s semillenas: las diferencias energéticas entre estas capas corresponden a la energía de la luz naranja. El mismo mecanismo es responsable del color amarillo del oro.

Propiedades físicas del cobre

1. Masa atómica 63,57
2. Número atómico 29
3. Densidad a 20°C 8,89 g/cm3
4. Punto de fusión 1083°C
5. Punto de ebullición 2310°C
6. Calor específico de 18°C a 100°C 0,093 cal/g
7. Calor de fusión 43,3 cal/g °C
8. Coeficiente de expansión lineal de 18°C a 100°C 0,000017 °C
9. Resistencia dieléctrica a 20°C 0,017241 mm2/m
10. Coeficiente de resistencia a 20°C 0,00393 °C
11. Conductividad térmica 340 kcal/mh°C
12. Resistencia a la tracción diámetro de 0,04 a 0,50mm 24-31 kg/mm2
13. Resistencia a la tracción diámetro de 0,51 a 3,00mm 19-27 kg/mm2
14. Resistencia a la tracción diámetro de 3,01 a 6,00mm 16-24 kg/mm2

Propiedades físicas del aluminio

1. Masa atómica 26,98
2. Número atómico 13
3. Densidad a 20°C 2,703 g/cm3
4. Punto de fusión 650°C
5. Punto de ebullición 2270°C
6. Calor específico de 18°C a 100°C 0,23 kcal/kg °C
7. Calor de fusión 92,4 kcal/kg
8. Coeficiente de expansión lineal de 18°C a 100°C 0,000024 °C
9. Resistencia dieléctrica a 20°C 0,027808 mm2/m
10. Coeficiente de resistencia a 20°C 0,0040 °C
11. Conductividad térmica 187,2 Kcal/mh°C
12. Resistencia a la tracción diámetro de 0,04 a 0,50mm 9-10 kg/mm2
13. Resistencia a la tracción diámetro de 0,51 a 3,00mm 8-10 kg/mm2
14. Resistencia a la tracción diámetro de 3,01 a 6,00mm 7-10 kg/mm2

Comparación de conductores de cobre y aluminio

para la misma temperatura y corriente para la misma conductividad
Diámetro del aluminio = diámetro del cobre x 1,19 Diámetro del aluminio = diámetro del cobre x 1,27
Sección del aluminio = sección del cobre x 1,42 Sección del aluminio = sección del cobre x 1,63
Peso del aluminio = peso del cobre x 0,4 Peso del aluminio = peso del cobre x 0,5
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