Trabalho de ciencias e eng de materias

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA


DEQ0525 – CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS


LISTA DE EXERCÍCIOS
1ª UNIDADE


DOCENTE: João Bosco de Araujo Paulo

1ª PARTE – QUESTÕES TEÓRICAS

1)

A ciência dos materiais envolve a investigação das relações existentes entre a síntese e processamento, estrutura ecomposição e as propriedades dos materiais. Em contraste, a engenharia de materiais consiste, com base nestas correlações estrutura-propriedade, no projeto ou engenharia da estrutura de um material para produzir um conjunto predeterminado de propriedades.
Os materiais estão divididos em três grandes grupos:
Metais e suas ligas:
Bons condutores de eletricidade e calor;
Opacos a luz visível;Dúcteis;
Duros e rígidos.
Polímeros orgânicos:
Isolantes elétricos e térmicos;
Leves e fáceis de moldar;
Pouco rígidos e não suportam temperaturas acima de 200 °C.
Cerâmicos:
Refratários (resistência mecânica e térmica elevadas);
Maioria isolante elétrico e térmico;
Duras e frágeis.
Os materiais compósitos são uma combinação de grupos de materiais projetados com o objetivo deconseguir melhorar as propriedades, apresentando as melhores características de cada material combinado para uma determinada aplicação.

2) As formas de se racionalizar o uso dos materiais são:
Otimizar o emprego de materiais existentes;
Reduzir;
Reutilizar;
Reciclar.
Como exemplos podem ser destacados a reciclagem de metais que além de um ganho energético, diminuem o impacto ambiental,sobretudo na redução da utilização desta matéria prima. Como também reduzir o uso de sacolas plásticas em supermercados.

3) a) Defina os termos recursos e reservas naturais à partir do Diagrama de McElvey. b) Faça um desenho ilustrativo do diagrama e explique como um bem mineral hoje considerado reserva pode se tornar um recurso. Idem para um bem mineral que hoje é recurso se tornar reserva. Dêexemplos

a) As reservas de certo materiais são definidas pela quantidade daquele material que está disponível para exploração, ou seja, existe tecnologia disponível para encontrá-lo (a partir de prospecções geológicas) e para extraí-lo. Os recursos naturais globais de um material são as partes do material que não são extraídos, tanto por inviabilidade econômica quanto por falta da tecnologianecessária. Uma variação no preço do material no mercado pode torná-lo mais ou menos viável, podendo fazer que um recurso se torne reserva e vice-versa.
b)

Um exemplo que podemos citar é a exploração de scheelita na Mina Brejuí, que deixou de ser rentável devido à concorrência com o mercado chinês. Para que um recurso se torne reserva é necessário que haja um aperfeiçoamento da tecnologia deextração ou um aumento da prospecção geológica para a descoberta de novas jazidas. Um exemplo é o pré-sal que há alguns anos era um recurso e hoje é considerado um reserva devido às descobertas de tecnologias que propiciaram a exploração do petróleo.

4) a) Compare o modelo atômico de Rutherford-Bord (mecânica clássica) com o modelo atômico baseado no conceito de orbital (mecânica quântica). b) Façaa distribuição eletrônica para o elemento químico ferro (Fe) através do diagrama de Linus Pauling. A partir desta representação identifique os elétrons de valência e represente-os por caixas. Com base nesta representação explique porque o ferro é ferromagnético. c) O que se entende por potencial de ionização e eletronegatividade?

a) O modelo de Rutherford-Bohr considera os elétrons comopartículas que orbitam o núcleo em trajetórias discretas, na mecânica quântica os elétrons são considerados como sendo semelhantes a ondas e a posição dos elétrons no átomo é tratada em termos de uma distribuição de probabilidades.

b) ZFe= 26
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Os elétrons de valência são encontrados na camada 3 e subcamada d.
Representação...
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