cm ficha exercios 01 2015

7/17/2019 CM Ficha Exercios 01 2015

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Ciencia de Materiais EGM

Preparação para o teste

1. Defina Ciências dos materiais.

É área que se ocupa do estudo da estrutura interna, propriedades e processamento dos materiais.

2. Quais os critérios que o Engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros

A escolha dos materiais depende de 3 factores:

Condiç!es de operação" Levantamento das propriedades requeridas.

Degradação" Levantamento do tipo de degradação que os materiais irão sofrer em uso, devidas as

temperaturas elevadas, amientes corrosivos,etc.

Custos" Levantamento do custo do produto final ou acaado.

3. Defina #aterial.

#aterial ! uma sust"ncia que tem massa e ocupa espaço que por sua ve# ! usado para o farico de

qualquer o$ecto.

$. Defina e cite caracter%sticas t%picas de cada uma das & classes de materiais apresentadas no curso.

%.

'. Diga qual a diferença que e(iste entre massa at)mica e peso at)mico.

&assa at'mica de um átomo ! a soma das massas de prot(es e neutr(es no interior do n)cleo.

*eso at'mico de um elemento corresponde + m!dia ponderada das massas at'micas dos istopos do átomo que

ocorrem naturalmente.

*. + que é um is,topo- is,aro- is,tono-: stopos são átomos de elementos que possuem o mesmo n)mero de prot(es e diferente n)mero de neutr(es e

portanto, diferentes massas at'micas.

/0: 11H

saros são átomos com o mesmo n)mero de massa 1A. s isaros possuem propriedades qu4micas e f4sicasdiferentes./0: 40

19K e 40

20Ca

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stonos átomos com o mesmo n)mero de neutr(es 15. s istonos possuem propriedades f4sicas e qu4micasdiferentes./0: 37

17Cl e40

20Ca

/. Por que Estudar e a 0igação nterat,mica

*orque o tipo de ligação nos permite e0plicar as propriedades de um material.

6. Por que Estudar a Estrutura 2t,mica

3tomos são uma part4culas min)sculas, constituintes de toda a mat!ria, constitu4da por prot(es, neutr(es e

electr(es.

5)mero Atmico 17 8 n)mero de prot(es do n)cleo9 n)mero de electr(es

&assa Atmica 1A 8soma das massas dos prot(es e neutr(es do n)cleo.

5;L/ < *rot(es 8 part4culas com carga el!ctrica positiva 1#ona central: A97=5 < 5eutr(es 8 part4culas neutras 1sem carga el!ctrica: 59A87

5>?/& /L/;@-5;A 1#ona + volta do n)cleo

< /lectr(es 8 part4culas com carga el!ctrica negativa

BC.Por que Estudar a #ecanica quantica

*ois ! o modelo que melhor descreve o comportamento das part4culas suatmicas.

11.E(plique a diferença entre os demais #odelos at,micos

#odelo at,mico de 4hompson

s átomos eram part4culas electricamente neutras, contendo no seu interior cargas el!ctricas negativas

inseridos num lençol de carga positiva.

#odelo at,mico de 5utherford

/ste assenta que o átomo teria um n)cleo positivo, que seria muito pequeno mas que teria uma grande massae ao redor deste átomo estariam electr(es que descrevem oritas a altas velocidades.

#odelo at,mico de 6ohr

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s electr(es de um átomo possuem uma determinada energia e giram em torno do n)cleo em oritas em

definidas sem ganhar nem perder energia. A electrosfera está dividida em camadas estáveis onde se

encontram locali#ados os electr(es.

17.Quais os tipos de 8orças que conheces

8orça 2tractiva

8orça 5epulsiva

19.Cita as principais diferenças entre as ligaç!es i,nicas- covalente e met:lica.

BD.

a que ! o princ4pio de e0clusão de *auli.

B%.Eefina e cite caracter4sticas t4picas de cada uma das % classes de materiais apresentadas no curso.

• &etais

1resistentes, d)cteis, ons condutores t!rmicosFel!tricos, Eure#a elevada, pacos

• ;er"micas

1resistentes, alta dure#a, frágeis, refratárias, isolantes t!rmico e el!ctrico, Alta estailidade,

transparentes em alguns casos

• *ol4meros

1E)ctil,resistGncia menor do que metaisFcer"micas, ai0a densidade, isolantes, temperatura de

decomposição ai0a

• ;ompsitos

1cominação de materiais de diferentes classes, alta resistGncia espec4fica

• Hemicondutores

1não tem aplicação estrutural, condutividade depende da dopagem, podem emitir lu#.

BI.*ara as c!lulas unitárias das redes ;)ica Himples, ;)ica de ;orpo ;entrado e ;)ica de Jace ;entrada:

• ;alcule o n)mero de átomos por c!lula unitária

• tenha a relação entre o par"metro de rede 1a e o raio atmico 1-.

• ;alcule o Jator de /mpacotamento Atmico

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BK.;alcule a densidade at'mica planar 1EA* para os planos cristalinos dos desenhos aai0o. que vocG pode

concluir sore a proailidade de desli#amento nestes planos

(a) (b) (c)

BM.Hae8se que o ouro 1Au tem um estrutura cristalina ;J;, massa e raio atmico correspondentes a B6K,C e

B,DD N, respectivamente. ;alcule:a o par"metro de rede da c!lula unitária 1aoO

a densidade terica do ouroO

c o fator de empacotamento da estrutura cristalinaO

d a densidade atmica linear na direção PBBCQO

e a densidade atmica planar no plano 1BCCO

f o espaçamento entre os planos cristalinos 12CCO

%. ferro, na temperatura amiente, tem estrutura ;;;, raio at'mico 9 C,B2D nm e peso at'mico 9%%,MDKgFmol.

;alcular a sua densidade e comparar com a densidade otida e0perimentalmente 1K,MK gFcm3.

Eados: 5R de Avogadro 5A9 I,C23 . BC23 átomosFmol.

B6. que significa alotropia, polimorfismo

2C./soce dentro de uma c!lula unitária c)ica os seguintes planos:

a 1BB2O

1BC2O

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c 1B3BO

d 1B22O

e 1B23O

f 1CB3.

2B. iodo possui uma c!lula unitária ortorr'mica, para a qual os par"metros de rede a, e c são C,DK6, C,K2%

e C,6KM nm, respectivamente.

a He o fator de empacotamento atmico e o raio atmico são de C,%DK e C,BKK nm, respectivamente,

determine o n)mero de átomos em cada c!lula unitária.

peso atmico do iodo ! de B2I,6B gFmolO calcule a sua densidade.

22.He o raio at'mico do alum4nio ! C,BD3 nm, calcule o volume de sua c!lula unitária em metros c)icos.

23.;onsidere os sistemas cristalinos:

1a ;)ico Himples 1;H,

1 ;)ico de Jaces ;entradas 1;J; e

1c ;)ico de ;orpo ;entrado 1;;;.

*ara cada um dos sistemas relacionados determine:

i. s átomos ásicosO

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ii. n)mero de coordenação.

2D.&ostre que o factor de empacotamento atmico para a ;;; ! de C,IM.

2%.;alcule o raio de um átomo de ir4dio dado que o r possui uma estrutura cristalina ;J;, uma densidade de

22,DgFcm3, e um peso atmico de B62,2 gFmol.

2I.;alcule o raio de um átomo de vanádio, dado que o ? possui uma estrutura cristalina ;;;, uma densidade

de %,6I gFcm3, e um peso atmico de %C,6 gFmol.

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2K.;alcule e compare as densidades lineares das direç(es PBCCQ, PBBCQ e PBBBQ para a estrutura cristalina ;J;.

2M.;alcule e compare as densidades lineares das direç(es PBBCQ e PBBBQ para a estrutura cristalina ;;;.

26.;alcule e compare as densidades planares dos planos 1BCC e 1BBB para a estrutura cristalina ;J;.

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3C.;alcule e compare as densidades planares dos planos 1BCC e 1BBC para a estrutura cristalina ;;;.

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