Ciência dos Materiais 1 e 2

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CIÊNCIA DOS MATERIAIS - UNIDADES 1 & 2
1. Escolha a alternativa que justifique por que a difusão intersticial é mais rápida do que a
difusão por lacunas.
Você acertou!
A.
a) Os átomos intersticiais possuem maior mobilidade.
Resposta incorreta.
B.
b) A probabilidade de um movimento atômico intersticial é menor do que na difusão por lacunas.
Resposta incorreta.
C.
c) Os átomos da difusão por lacunas possuem maior mobilidade.
Resposta incorreta.
D.
d) Isso ocorre porque na difusão por lacunas temos somente o mecanismo de interdifusão por
impurezas.
Resposta incorreta.
E.
e) Os átomos intersticiais possuem maior mobilidade por que são átomos maiores do que os
presentes na difusão por lacunas.
2. Utilize o conceito de DIFUSÃO EM ESTADO ESTACIONÁRIO para resolver a questão a
seguir. Uma placa de ferro é exposta a uma atmosfera rica em carbono por um desses
seus lados e a uma atmosfera deficiente em carbono pelo outro lado a 700ºC. Se uma
condição de estado estacionário é atingida, calcule o fluxo difusivo do carbono através
da placa, conhecendo as concentrações do Carbono "Ca e Cb", respectivamente nas
posições 5 e a 10 mm seguintes à superfície carbonetante. Dados:
Ca = 1,2 kg/m3
Cb = 0,8 kg/m3
D = 3 x 10-11 m2/s
Resposta incorreta.
A.
a) 2,4 x 10-12kg/m2s.
Resposta incorreta.
B.
b) -2,4 x 10-9kg/m2s.
Você acertou!
C.
c) 2,4 x 10-9kg/m2s.
Resposta incorreta.
D.
d) - 3,0 x 10-10kg/m2s.
Resposta incorreta.
E.
e) - 2,4 x 10-12kg/m2s.
3. Calcule o valor do coeficiente de difusão D, em m2/s, do carbono no Feγ (CFC), a 950°C.
Dados: D0 = 2,0 x 10-5 m2/s Q = 142 kJ/mol.
Resposta incorreta.
A.
a) 3,11 x 10-13m2/s.
Você acertou!
B.
b) 1,73 x 10-11m2/s.
Resposta incorreta.
C.
c) 1,98 x 10-5m2/s.
Resposta incorreta.
D.
d) 1,96 x 10-5m2/s.
Resposta incorreta.
E.
e) 1,89 x 10-5m2/s.
4. Assinale a alternativa correta:
Resposta incorreta.
A.
a) Para que ocorra movimentação do tipo lacuna, entre os átomos devem existir sítios
intersticiais adjacentes vazios, pelo menos.
Resposta incorreta.
B.
b) Para que ocorra movimentação dos átomos, a energia disponível deve ser maior do que zero
graus Celsius.
Resposta incorreta.
C.
c) A difusão é inversamente proporcional à temperatura, uma vez que aparece na equação de
Arrhenius como 1/T.
Resposta incorreta.
D.
d) Conceitualmente, em processos de tratamento térmico, o par de difusão é formado pelo
aquecimento de duas espécies de metais.
Você acertou!
E.
e) Autodifusão é o processo de difusão dos metais puros.
5. Assinale a alternativa CORRETA e utilize seus conhecimentos a respeito dos dois
mecanismos de difusão existentes.
Resposta incorreta.
A.
a) Não há difusão quando o regime é estacionário.
Você acertou!
B.
b) A primeira Lei de Fick estabelece que difusão e gradiente de concentração são inversamente
proporcionais.
Resposta incorreta.
C.
c) A primeira Lei de Fick estabelece que a difusão vai do mais baixo para o mais alto por ser o
inverso da direção do gradiente de concentração.
Resposta incorreta.
D.
d) Na prática, podemos dizer que, na maioria dos casos reais, ocorre a difusão em condições
estacionárias.
Resposta incorreta.
E.
e) A segunda Lei de Fick é aplicada em condições não transientes.
6. A 20°C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio
atômico 0,124 nm. Calcule o parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e, de acordo
com o conhecimento adquirido nesta Unidade de Aprendizagem, assinale a alternativa
correta.
Você acertou!
A.
0,2864 nm.
Resposta incorreta.
B.
0,414 nm.
Resposta incorreta.
C.
0,612 nm.
Resposta incorreta.
D.
0,214 nm.
Resposta incorreta.
E.
0,515 nm.
7. Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base na
resposta do seu cálculo, podemos afirmar que:
Resposta incorreta.
A.
Isso significa que 32% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o restante
é espaço vazio.
Você acertou!
B.
Isso significa que 68% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o restante,
32%, é espaço vazio.
Resposta incorreta.
C.
A estrutura cristalina CCC é uma estrutura muito compacta, já que os átomos estão dispostos
muito próximos uns dos outros.
Resposta incorreta.
D.
O fator de empacotamento é 0,74. Isso significa que 74% do volume da célula unitária CCC está
ocupada pelos átomos; o restante é espaço vazio.
Resposta incorreta.
E.
O fator de empacotamento atômico encontrado foi 0,74, e significa que os átomos estão mais
compactos na estrutura CCC.
8. Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos
metais, assinale a alternativa INCORRETA.
Você acertou!
A.
A estrutura cristalina HC possui numero de coordenação 8, ou seja, nesta célula, vemos que o
átomo central esta rodeado por 8 vizinhos mais próximos.
Resposta incorreta.
B.
Em torno de 90% dos materiais metálicos se cristaliza ao se solidificar, em três estruturas
cristalinas compactas principais.
Resposta incorreta.
C.
A distância entre átomos nas estruturas cristalinas pode ser determinada experimentalmente por
difração de raio X.
Resposta incorreta.
D.
O FEA da estrutura HC é 0,74, igual ao que ocorre na estrutura CFC.
Resposta incorreta.
E.
O número de coordenação da estrutura CFC é 12.
9. Com base no que aprendemos ao longo desta Unidade de Aprendizagem, indique a
alternativa que informa corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais:
molibdênio, tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco.
Resposta incorreta.
A.
Todos os metais citados apresentam estrutura CFC.
Resposta incorreta.
B.
CCC, HC, CFC, CFC, CCC, CCC e HC.
Resposta incorreta.
C.
HC, HC, HC, HC, CCC, CFC e HC.
Você acertou!
D.
CCC, CCC, CCC, CFC, CFC, HC e HC.
Resposta incorreta.
E.
HC, CCC, CFC, CFC, HC, HC e CCC.
10. Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa
incorreta.
Resposta incorreta.
A.
Os materiais amorfos não possuem padrões de difração acentuados.
Resposta incorreta.
B.
O cloreto de polivinil é um exemplo de material amorfo.
Resposta incorreta.
C.
No polímero conhecido como polietileno, podemos dizer que esse material possui estrutura
semicristalina.
Resposta incorreta.
D.
Os materiais amorfos possuem propriedades superiores; um exemplo dessa afirmação é a maior
resistência dos vidros metálicos quando comparados com seus homólogos cristalinos.
Você acertou!
E.
Ligas de 78% Fe-9%Si-13%B possuem estrutura cristalina, quando solidificados rapidamente e
com velocidade de resfriamento superior a 108ºC/s.