Lista de exercícios de Ciência e Tecnologia dos Materiais

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1º Lista CM - Sylma
1) Quais as principais classes de materiais utilizadas em engenharia? Quais as ligações envolvidas em cada uma? Exemplifique.
2) Quais as principais características de: metais, cerâmicas, polímeros e compósitos?
3) Qual o tipo de ligação você esperaria que se formasse para os seguintes compostos: Bronze (liga de Cu e Sn), GaSb, Al2O3 e nylon.
4) Cite, pelo menos, 6 critérios de seleção para os diferentes tipos de materiais.
5) Dê a sua opinião sobre a seguinte afirmação: Quanto maior a diferença nas eletronegatividades mais covalente é a ligação.
6) Por que em geral os metais apresentam alta condutividade térmica e elétrica?
7) Explique porque geralmente materiais covalentes são menos densos que materiais metálicos e iônicos.
8) Considerando a seguinte afirmação correta “quantos mais próximos os átomos maior a força de atração entre eles“, explique então porque estes não se chocam.
9) O que determina a distância de equilíbrio entre dois átomos?
10) Explique porque os metais geralmente se expandem ao serem aquecidos.
11) O que você entende por força de ligação?
12) Como a energia e força de ligações estão relacionadas?
13) a- Que tipo de informações podem ser obtidas do gráfico energia de ligação em função da distância interatômica?
b- O que acontece com o mínimo de potencial com o aumento da temperatura? Quais as conseqüências disso nas propriedades do material?
14) Defina estrutura cristalina. Dê exemplos de materiais que possuem estrutura cristalina.
15) Defina estrutura amorfa. Dê exemplos.
16) É possível obter um metal amorfo? E uma cerâmica ou polímero amorfo? Explique suas resposta.
17) O que são e quais são as 14 Redes de Bravais?
18) Quais as principais estruturas dos metais? Dê o NC, FEA e nºátomos/c.u. para cada estrutura.
19) A 20ºC, o potássio é CCC, com raio atômico igual a 0,238nm. Calcule o seu parâmetro de rede a, em nm.
20) A 20ºC, o bário é CCC, com parâmetro de rede (aresta) igual a 0,5019nm. Calcule o valor do raio de um átomo de Ba.
21) A 20ºC, o irídio é CFC, com raio atômico igual a 0,135nm. Calcule o seu parâmetro de rede a, em nm.
22) Calcule o volume da C.u. do zinco, utilizando os seguintes dados: a estrutura do zinco é HC, com a = 0,2665nm e c = 0,4947nm.
23) Sabendo que o Pb cristaliza no sistema cfc, calcule o parâmetro de rede para o Pb e o seu raio atômico.
Dados: A= 207 g/mol, (= 11,34 g/cm3
24) O que é polimorfismo? Quais as conseqüências deste fenômeno nas propriedades dos materiais? Cite 2 exemplos de materiais que exibem polimorfismo 
25) a- No sistema cúbico, qual das seguintes famílias de direções corta os vértices das faces do cubo: <110>, <111> ou <100>? 
R= <100>
b- No sistema cúbico, qual das seguintes direções corta as diagonais das faces do cubo: <110>, <111> ou <100>?
R= <110>
c- No sistema cúbico, qual das seguintes direções corta a diagonal do cubo: <110>, <111> ou <100>? 
R= <111>
26) a- Qual a família de direções e família de planos cristalográficos de maior empacotamento atômico para a estrutura ccc?
R= <111> e {110}, respectivamente
b- Qual a Qual a família de direções e família de planos cristalográficos de maior empacotamento atômico para a estrutura cfc?
R= <110> e {111}, respectivamente
27) a- Qual o plano cristalino perpendicular à direção [111]? R= (111)
b- Qual o plano cristalino perpendicular à direção [110]? R= (110)
Qual o plano cristalino perpendicular à direção [100]? R= (100)
28) Como são produzidos os raios-X?
29) O que são as interferências destrutivas e construtivas dor RX?
30) Uma amostra de metal CCC foi colocada num difratômetro de RX utilizando-se raios-X com comprimento de onda de 0,1541nm. A difração pela família de planos {310} ocorreu para 2( = 101,502º. Calcule o parâmetro de rede desse elemento metálico.
32) Explique a relação entre poço de potencial e: a) temperatura de fusão; b) coeficiente de expansão térmico linear
32) Explique quais os parâmetros envolvidos na Lei de Bragg.
33) Qual a importância de se estudar direções e planos cristalográficos.
34) A que se deve a alta temperatura de fusão do diamante?
35) Quais as etapas de solidificação? Diferencie nucleação homogênea de heterogênea.
36) Para que servem os refinadores de grãos? Explique detalhadamente.
37) Quais as energias envolvidas no processo de solidificação? Qual o significado do raio crítico? Como ele é calculado?
38) Diferencie liga metálica de compósitos. Dê exemplos.
39) Quais as principais imperfeições ou defeitos nos metais?
40) Quais as principais técnicas de microscopias existentes? Como selecionar a mais adequada?