Gabarito_3_lista_Mat_I_-_2_periodo_CTMA_CTMS

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GABARITO - 3° Lista de Exercícios
MATERIAIS I – Prof. Dr. Rita Sales
Resolver os 3 exercícios que estão nos slides da aula 6.
1° Calcule o fator de empacotamento atômico para o NaCl RNa= 0,98 A RCl= 1,81 A. 
A célula unitária possui 4 átomos de sódio e 4 de cloro.
FE= Vol. Dos átomos/Vol. Da cél unit.
4(4/3π RNa3) + 4(4/3π RCl3) / (2RNa + 2RCl)3 = 4[4/3π (0,98)3] + 4[4/3π (1,81)3] / [2(0,98) + 2(1,81)]3
FE = 0,67, ou 67% da célula unitária está preenchida.
2°Calcular a fração de lacunas (Nv/N) para o cobre na temperatura ambiente (293 K) e na temperatura de 1350 K. Assuma uma energia de ativação de 0,9 eV/átomo para as duas temperaturas.
Dados: 
A temperatura de fusão do cobre puro é 1356 K. 
k = 8,62 x 10-5 eV/átomo. K
Nv/N (293K) = 3,344E-16
Nv/N (1350K) = 4,377E-4
3° Uma liga Pb-Sn para “soldagem” contém aproximadamente 60% peso de estanho. Calcule as % atômicas.
Dados: massa atômica – Sn = 118,7g/mol; Pb = 207,2g/mol
Base de cálculo: 100g de liga – 60g de Sn e 40g de Pb 
Sn= (60/118,7) (6,02E23) = (0,5055) (6,02E23)
Pb= (40/207,2) (6,02E23) = (0,193) (6,02E23)
% átomos de Sn= (0,5055) (6,02E23)/ (0,5055 + 0,193 ) (6,02E23) = 72,4%
% átomos de Pb= (0,193) (6,02E23)/ (0,5055 + 0,193 ) (6,02E23) = 27,6%
Quais são os principais defeitos pontuais nos cristais?
Defeitos pontuais - são defeitos de ordem de grandeza atômica, sendo dois tipos mais comuns: vacâncias e impurezas. Vacâncias correspondem a posições atômicas vazias, ou seja, a ausência de um átomo em uma posição regular da rede. As impurezas podem se manifestar de duas formas, substituindo átomos do material em suas posições regulares ou se colocando em posições intersticiais da rede cristalina do material. Em ambos os casos, diz-se que os átomos de impureza estão em solução sólida dentro do material, sendo uma solução sólida substitucional no caso de ocuparem posições regulares da rede em substituição aos átomos do material, ou solução sólida intersticial no caso de ocuparem interstícios da rede. Nas soluções sólidas, os átomos do material são chamados de solvente e os átomos de impureza de soluto. Assim, em uma solução sólida diz-se que os átomos de soluto estão dissolvidos dentro da rede cristalina do solvente. É importante ressaltar que a ocorrência de solução sólida intersticial é mais comum se o tamanho dos átomos de impureza (soluto) for significativamente menor que dos átomos do material (solvente).
Que tipo de defeito cristalino é representado com o desenho abaixo?
. Discordância em cunha ou aresta
Que tipo de defeito cristalino é representado com o desenho abaixo?
 Defeito em hélice ou helicoidal.
A figura abaixo mostra as tensões na rede cristalina em torno de uma discordância de aresta. De que tipo de tensões se trata? Parte de cima: compressão; Parte de baixo: Tração
O zinco tem uma estrutura HC. A altura da célula unitária é 4,94A. Os centros dos átomos na base da célula unitária distam entre si 2,665A. (a) Quantos átomos existem por célula unitária hexagonal? (b) Qual é o volume da célula unitária hexagonal? (c) A densidade calculada é maior ou menor que a densidade verdadeira, 7,135g/cm3? Justifique as respostas.
6
9,1E-23 cm3
7,17g/cm3 Este valor não considera as imperfeições.
Para se determinar o espaçamento d200 no Ni, usam-se raios X de comprimento de onda de 0,58A. O ângulo de reflexão é 9,5°. Qual é o parâmetro da célula unitária?
A=3,52A
O parâmetro da célula unitária do Al é 4,049A. Calcule d220, d111 e d200.
1,431A
2,338A
2,025A
Determine o n° de vacâncias necessárias para que uma rede de ferro CCC tenha uma densidade de 7,87g/cm3. O parâmetro de rede do Fe é: 2,866x10-8cm.
Resposta: Página 90 (Askeland Phulé que está no Moodle)
Desafio: Projete um tratamento térmico que proporcione 1000 vezes mais vacâncias no cobre que as estão normalmente à temperatura ambiente. É necessário aproximadamente 20.000cal/mol para produzir uma vacância no Cu. Dados: O parâmetro de rede da estrutura CFC do Cu é 0,36151. 
Resposta: Página 88 e 89 (Askeland Phulé que está no Moodle)
Neste exercício o autor utiliza a constante dos gases R.
O cálculo usa-se 4 átomos pq a estrutura é do Cobre é CFC que em espanhol o símbolo é CCC(cúbica centrada em las CARAS)
OBS: Entrega dia 18/3. Não aceitarei listas com as respostas digitadas.
"Se queremos progredir, não devemos repetir a história, mas fazer uma história nova."
(Mahatma Gandhi)