Principal diferença - isotrópico vs ortotrópico

Todos os materiais possuem propriedades químicas e físicas. As propriedades físicas podem ser propriedades mecânicas ou propriedades térmicas. Os materiais podem ser categorizados como isotrópicos, anisotrópicos ou ortotrópicos com base nos valores medidos para propriedades mecânicas e térmicas. A principal diferença entre isotrópico e ortotrópico é que isotrópico significa ter propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções, enquanto ortotrópico significa não ter propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções.

Principais áreas cobertas

1. O que é isotrópico - Definição, Propriedades, Exemplos 2. O que é ortotrópico - Definição, Propriedades, Exemplos 3. Qual é a diferença entre isotrópico e ortotrópico - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: anisotrópico, eixos de simetria, vidro, isotrópico, material, metal, ortotrópico, isotrópico transversalmente

O que é isotrópico

Isotrópico refere-se a uma substância particular com propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções. Em outras palavras, os materiais isotrópicos têm os mesmos valores para propriedades térmicas e mecânicas em todas as direções. Os materiais isotrópicos têm um número infinito de planos de simetria.

Um material se torna isotrópico quando há um alto grau de ligação química. Por exemplo, vidro e metais são materiais isotrópicos. Em um metal, existem muitos átomos compartilhando elétrons em diferentes direções, e a ligação química não é direcional. Portanto, as propriedades mecânicas e térmicas são semelhantes em todas as direções. Isso o torna isotrópico.

Figura 1: O vidro é um material isotrópico

Uma mistura de gases é isotrópica. Isso ocorre porque se o calor for aplicado a essa mistura de gás, esse calor se espalhará por todo o gás e a temperatura dessa mistura de gás seria a mesma em todos os pontos dessa mistura.

O material isotrópico pode ser homogêneo ou não homogêneo. Por exemplo, o vidro (na imagem acima) e o aço são materiais não homogêneos, mas são isotrópicos. Quando uma pressão uniforme é aplicada ao aço, todos os pontos se deformam em quantidades iguais.

Alguns exemplos

O que é ortotrópico

Ortotrópico refere-se a não ter propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções. Os materiais ortotrópicos têm valores diferentes para a mesma propriedade quando medidos em direções diferentes. Se um material for ortotrópico, ele terá propriedades mecânicas e térmicas únicas e independentes dessa direção.

Este termo é definido para as três direções principais que são usadas para dar as dimensões de um material. Eles são perpendiculares entre si, ex: direções longitudinais, radiais e tangenciais. Portanto, os materiais ortotrópicos têm três eixos de simetria.

Figura 2: Três eixos de simetria para uma tora de madeira

Os materiais ortotrópicos mostram os valores das propriedades em um ponto específico de um objeto, em vez de todo o objeto. Mas se o objeto for homogêneo, os valores medidos podem ser os mesmos. Materiais isotrópicos transversais são materiais ortotrópicos que possuem apenas um eixo de simetria.

Diferença entre isotrópico e ortotrópico

Definição

Isotrópico: Isotrópico refere-se a uma substância particular com propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções.

Ortotrópico: Ortotrópico refere-se a não ter propriedades mecânicas e térmicas uniformes em todas as direções.

Eixos de Simetria

Isotrópico: Os materiais isotrópicos têm um número infinito de planos de simetria.

Ortotrópico: Os materiais ortotrópicos possuem três eixos de simetria.

Exemplos

Isotrópico: Propriedades isotrópicas podem ser observadas em metal, vidro, etc.

Ortotrópico: As propriedades ortotrópicas podem ser observadas na madeira, alguns cristais, materiais laminados, etc.

Conclusão

Os materiais podem ser nomeados como isotrópicos ou ortotrópicos com base nos valores medidos para suas propriedades físicas. A principal diferença entre isotrópico e ortotrópico é que isotrópico significa ter propriedades físicas uniformes em todas as direções, enquanto ortotrópico significa não ter propriedades físicas uniformes em todas as direções.

Referências:

1. “Isotropia: Definição e Materiais.” Study.com, disponível aqui.2. “Materiais Isotrópicos e Ortotrópicos”. Ajuda do SOLIDWORKS 2012 - Materiais isotrópicos e ortotrópicos, disponível aqui.3. “Material ortotrópico.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 de agosto de 2017, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “1476905” (domínio público) via Pixabay2. “Wood growth ill” (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia