Comprensión de la Ley de Curie Weiss: Susceptibilidad Magnética y Temperatura

Introducción a la Ley de Curie-Weiss

La Ley de Curie-Weiss proporciona una base para comprender la susceptibilidad magnética en materiales a temperaturas superiores al punto de Curie. Según esta ley, la susceptibilidad magnética (χ) de un material paramagnético se describe como inversamente proporcional a la diferencia entre la temperatura (T) y la temperatura de Curie (Tc). Esta relación se representa matemáticamente como:
χ = C / (T - Tc)

Uso de parámetros:

• C (constante de Curie) = específica del material en estudio, medida en metros Kelvin por Tesla cuadrado (K·m/T²).
• T (temperatura) = temperatura absoluta del material en Kelvin (K).
• Tc (temperatura de Curie) = la temperatura a la que los momentos magnéticos intrínsecos de un material cambian de dirección, medida en Kelvin (K).

Ejemplos de valores válidos:

• C = 1,256
• T = 350
• Tc = 330

Resultado:

• χ (susceptibilidad magnética) = valor sin unidades que indica la respuesta del material a un campo magnético aplicado.

Validación de datos:

Asegúrese de que los valores de T sean siempre mayores que Tc. Si T no es mayor que Tc, la fórmula generaría un error, ya que la susceptibilidad magnética se dispara hacia el infinito o se vuelve indefinida.

Ejemplo de la vida real:

Imagínese trabajando en un laboratorio de física que realiza experimentos con varios materiales magnéticos. Tiene un trozo de hierro que desea probar para determinar su susceptibilidad magnética a 350 K. La constante de Curie (C) del hierro es de aproximadamente 3,5 K·m/T² y su temperatura de Curie (Tc) es de 1043 K. Si aplicamos la ley de Curie-Weiss:

χ = 3,5 / (350 - 1043)

Rápidamente nos damos cuenta de que este valor no es válido, ya que T es menor que Tc. Sin embargo, si ajustamos el parámetro de temperatura:

χ = 3,5 / (1200 - 1043) = 3,5 / 157 ≈ 0,0223

Esta susceptibilidad resultante nos indica que, en estas condiciones, la respuesta magnética del hierro es mínima.

Resumen

La ley de Curie-Weiss es una ecuación fundamental para comprender el magnetismo, que describe cómo las constantes de temperatura y del material rigen el comportamiento magnético. Aunque es sencilla, la ecuación aclara cómo los materiales pasan de paramagnéticos a ferromagnéticos a medida que cambian las temperaturas, lo que orienta a los científicos y físicos de materiales en aplicaciones prácticas.

Tags: Física, Magnetismo, Ley de Curie-Weiss