Listas resolvidas ciencias dos materiais

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Lista 2
1) A diferença entre materiais cristalinos e não-cristalinos é que o arranjo dos átomos nos materiais cristalinos são repetitivos tridimensionalmente, de forma que possa ser representado por uma célula unitária, o que não ocorre nos materiais não-cristalinos.
2) As estruturas cristalinas mais encontradas em metais são:
• CCS
• CFC
• CCC
• HC
3) O fator de empacotamento atômico é oquanto está agrupado os átomos, quanto maior for esse empacotamento maior será a densidade. Ele está relacionado ao tipo de estrutura cristalina.
4) O Polimorfismo ocorre quando um metal ou não-metal contem mais de uma estrutura cristalina, já a Alotropia é o Polimorfismo encontrado em sólidos elementares. Esses fenômenos podem alterar a densidade ou outras propriedades físicas dos materiais.Dois exemplos disso são: Carbono como Grafita ou Diamante e Ferro Puro CCC ou CFC.
5) Anisotropia nos materiais quer dizer que suas propriedades dele não dependem da direção cristalográfica na qual as medições são tomadas.
6) Sobre os planos cristalográficos,
a) No sistema CCC os átomos se tocam ao longo da diagonal do cubo, que corresponde a família de direções (1,1,1), então, a direção (1,1,1)é a de maior empacotamento atômico para o sistema CCC.
b) No sistema CFC os átomos se tocam ao longo da diagonal da face, que corresponde à família de direções (1,1,0), então, a direção (1,1,0) é a de maior empacotamento atômico para o sistema CFC.
7)
a) O plano que é perpendicular ao [1 1 1] é o (1 1 1).
b) O plano que é perpendicular ao [1 1 0] é o (1 1 0).
c) O plano que é perpendicular ao[1 0 0] é o (1 0 0).
8) Ferro CCC, R = 1,24 x 10-8 cm
a) Ferro CCC :
i) Parâmetro de Rede = 4.R/√3 = 2,86 x 10-8 cm.
ii) Fator de Empacotamento = 0,68.
b) Ferro CFC:
i) Parâmetro de Rede = 2.R.√2 = 3,50 x 10-8 cm
ii) Fator de Empacotamento = 0,74
c) Densidades:
i) Ferro CCC = = = 7,88 g/cm³
ii) Ferro CFC = = = 8,61 g/cm³
d) Existe variação sim, ela igual a 8,47 %.
9) Comotemos o peso atômico, densidade e a constante de Avogadro podemos usar a equação da densidade para acharmos o volume a célula unitária, e assim acharmos o Parâmetro de rede e o Raio do Pb. Logo,


V = 1,0 x 10-21 cm3
Parâmetro de Rede = V1/3 = 1,0 x 10-7 cm
Raio = = 7,07 x 10-8 cm

Lista 3

Explique que é uma imperfeição ou defeito cristalino.
a) Como são classificadas asimperfeições cristalinas de acordo com a geometria ou dimensionalidade do defeito. Explique.
b) Dê exemplos de imperfeições ou defeitos estruturais para cada uma das classificações.
Uma irregularidade na rede cristalina com uma ou mais das suas dimensões na ordem de um diâmetro atômico.
A classificação de imperfeição cristalina é feita frequentemente de acordo com a geometria ou dimensionamento do defeito.* Defeitos pontuais - associados com uma ou duas posições atômicas Ex.: Lacunas e impurezas.
* Defeitos lineares - unidimensionais Ex.: Discordância. (aresta, espiral e mista)
* Defeitos Interfaciais ou Contornos - bidimensionais Ex.: Contornos grão e macla.
* Defeitos Volumétricos ou de Massa – tridimensionais Ex.: Poros e trincas.

2. Explique que é uma Discordância.
a) Como sãoclassificadas as discordâncias e quais são as principais causas da sua formação.
Uma discordância é um defeito linear ou unidimensional em torno dos quais alguns dos átomos estão desalinhados.
Aresta: os átomos acima da linha de discordância são pressionados uns contra os outros e os átomos abaixo são puxados um para longe do outro.
Espiral: Ocorre uma tensão cisalhante que é aplicada para produzirdistorção.
Mista: a distorção da rede cristalina é produzida ao se distanciar das duas faces.
3. Explique que são Soluções Sólidas e como estas são classificadas.
a) Quais são as características das diferentes soluções sólidas.
É a adição de átomos de impurezas a um metal (material hospedeiro).
Substitucional e intersticial.
Substitucional: Os átomos do soluto ou átomos de impurezas...
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