Este libro recoge una colección de problemas resueltos que siguen
los temas de la asignatura Propiedades de Materiales II, del grado de
Ingeniería de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid. La
asignatura y el libro versan sobre las propiedades térmicas y magnéticas
de los materiales. El libro está escrito en inglés dado que esta asignatura
se imparte en inglés y que, cada año, un porcentaje creciente de alumnos
son extranjeros.
En los capítulos primero y segundo, se introduce la estadística de
Boltzmann y el teorema de equipartición. Estrictamente hablando, son
temas que no están directamente relacionados con materiales sólidos,
pero son necesarios para entender el transporte de calor y la capacidad
calorífica en esta fase de la materia (capítulo quinto y sexto). Los temas
tres y cuatro incluyen problemas de transporte de calor en sólidos tanto
en estado estacionario como en transitorio. Existen en la literatura
abundantes fuentes con problemas sobre estos dos temas, aunque en
este libro se introducen algunos cuya estructura se aleja de los
problemas convencionales, generalmente relacionados con la
construcción. El tema cinco trata la teoría de Debye sobre la capacidad
calorífica de materiales y el tema seis, último tema de propiedades
térmicas de materiales, entra en la naturaleza física de la conductividad
térmica de los materiales, tanto conductores eléctricos como aislantes.
En cuanto a la segunda parte del libro sobre las propiedades
magnéticas de materiales, la inmensa mayoría de los problemas, se
refieren al ferromagnetismo que es, sin duda, el orden magnético con
más relevancia industrial y económica. El objetivo principal de este
curso y, por tanto, de esta colección de problemas, es que los alumnos
manejen bien ciertos aspectos como el campo desimanador, la
anisotropía, la magnetostricción, las paredes de dominio magnéticos y
la minimización de la energía magnética. En esta primera edición, los
temas en magnetismo están divididos en cinco secciones. Primero, se
cubren aspectos generales del magnetismo, en particular, como se ha
comentado con anterioridad, del ferromagnetismo. En el segundo
capítulo, se presentan varios problemas de teoría del ferromagnetismo
y del magnetismo en la materia. Son problemas sencillos que se pueden
resolver clásicamente, dado que estamos en un curso de introducción al
magnetismo para ingenieros. En el tercer tema se introduce la
anisotropía y la minimización de la energía en un material
ferromagnético. En el capítulo cuarto se incluyen problemas sobre la
energía, anchura y estructura de una pared de dominio magnético. Estos
problemas buscan enseñar al alumno cómo extraer parámetros
magnéticos una vez se conoce la configuración de dominios magnéticos
del material. Finalmente, en el capítulo quinto, se introduce la
magnetostricción, que es otra fuente de anisotropía en algunos
materiales ferromagnéticos.

Salvo para los temas de conducción de calor en estado estacionario
y transitorio, donde sí existen libros de texto con problemas, el resto de
temas de este libro cubren, en mi opinión, un vacío en el mercado. Un
gran número de problemas han sido extraídos de exámenes que han
evaluado a los alumnos de la asignatura de Propiedades de Materiales
II en cursos anteriores y no tienen por tanto relación o parentesco con
otros problemas que se puedan encontrar en otras fuentes. Aunque los
problemas han sido resueltos con cuidado y, en algunos casos discutidos
con otros especialistas en la materia, pido a lector que se enfrente a la
resolución de estos problemas con sentido crítico. Como cualquier
libro, este no estará libre de errores y se irán eliminando en sucesivas
ediciones. Mi esperanza es que este texto ayude a los alumnos a trabajar
independientemente y les facilite el aprendizaje de la asignatura.