Materiais Eletricos Lista 1

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Materiais Elétricos 
Lista de Exercícios – AP1 
 
1) Sobre o tópico Classificação dos Materiais e Estudo dos Materiais, assinale 
a alternativa correta: 
 
a) Os materiais se classificam em: metálicos, dielétricos, polímeros e 
isolantes. 
b) Os quatro componentes da Ciência e Engenharia dos materiais são: 
Processamento, Peso, Estrutura e Versatilidade. 
c) Para selecionar um material apropriado, primeiro liste os materiais 
possíveis e então elimine alguns em função das características não 
adequadas em relação às propriedades, ou ainda, falta de segurança ou 
custo. 
d) O material selecionado para alguma aplicação não precisa possuir 
propriedades consistentes com as condições de serviço, visto que essas 
considerações são desnecessárias. 
e) Metálicos possuem propriedades interessantes de: condutibilidade e 
maleabilidade, apenas. 
OBS: Corrija as afirmativas falsas. 
 
2) Explique, em detalhes, a diferença entre Estrutura do Material e 
Propriedades do Material. 
 
3) Sobre o tópico Estrutura dos Materiais, responda: 
 
a) Qual a diferença entre estrutura atômica e estrutura cristalina? 
b) O que é Empacotamento Atômico? 
c) Qual a diferença entre as estruturas cristalinas CFC, CCC e HC? 
d) Se o alumínio possui raio atômico de 0,143 𝑛𝑚 e estrutura cristalina do 
tipo CFC, calcule o volume de sua célula unitária em metros cúbicos. 
4) Calcule o Fator de Empacotamento Atômico para a estrutura cristalina CFC. 
 
5) O ródio possui um raio atômico de 0,13 𝑛𝑚 e uma densidade de 
12,41 𝑔/𝑐𝑚3. Determina se ele possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC. 
 
6) Calcule e compare as densidades lineares das direções cristalográficas [100], 
[110] e [111] para a estrutura cristalina CFC. 
 
7) Um corpo de prova de alumínio que possui uma seção reta retangular de 
10 𝑚𝑚 𝑥 12,7 𝑚𝑚 é puxado em tração com uma força de 35500 𝑁, 
produzindo apenas uma deformação elástica. Calcule a deformação 
resultante. 
 
8) Uma barra de aço com 100 𝑚𝑚 de comprimento e que possui uma seção 
reta quadrada de 20 𝑚𝑚 de aresta é puxada em tração com uma carga de 
89000 𝑁, e experimenta um alongamento de 0,10 𝑚𝑚. Admitindo que a 
deformação é totalmente elástica, calcule o módulo de elasticidade do aço. 
 
9) Descreva as principais diferenças entre os comportamentos de deformação 
elástico, anelástico e plástico. 
 
10) Um corpo de prova metálico de formato cilíndrico, com diâmetro original de 
12,8 𝑚𝑚 e comprimento útil de 50,80 𝑚𝑚 é puxado em tração até a 
ocorrência de fratura. O diâmetro no ponto de fratura é de 6,60 𝑚𝑚 e o 
comprimento útil na fratura é de 72,14 𝑚𝑚. Calcule a ductilidade em termos 
da redução percentual na área e do alongamento percentual. Esse material 
pode ser considerado dúctil ou frágil? 
 
11) Explique sucintamente a diferença entre as reações eletroquímicas de 
oxidação e de redução. Qual reação ocorre no anodo e qual acontece no 
catodo? 
 
 
 
 
12) Utilize a tabela a seguir para calcular o que se pede: 
 
 
 
a) Uma pilha de concentração 𝑍𝑛/𝑍𝑛2+ é construída onde ambos os 
eletrodos são de zinco puro. A concentração de 𝑍𝑛2+ para uma semipilha 
é de 1,0 𝑀, enquanto para outra esta concentração é de 10−2 𝑀. Dizer 
se uma voltagem será gerada entre as duas semipilhas. Se este for o caso, 
qual é a sua magnitude e qual eletrodo será oxidado? Se nenhuma 
voltagem for produzida, explique esse resultado. 
 
b) Uma pilha eletroquímica é composta por eletrodos de cobre puro e 
chumbo puro, imersos em soluções dos seus respectivos íons. Para uma 
concentração de íons 𝐶𝑢2+ de 0,6 𝑀, o eletrodo de chumbo é oxidade, 
produzindo um potencial da pilha de 0,507 𝑉. Calcule a concentração de 
íons 𝑃𝑏2+ se a temperatura é de 25℃. 
 
13) Descreva o processo de corrosão que ocorre nas reações de oxidação. Além 
disso, explique como funciona a técnica de proteção catódica. 
 
14) Um fio de alumínio com 4 𝑚𝑚 de diâmetro deve oferecer uma resistência 
que não seja superior a 2,5 Ω. Sabendo que a condutividade elétrica do 
alumínio é de 3,8 𝑥 107, calcule o comprimento máximo do fio. 
 
15) Qual é a diferença entre Condução Eletrônica e Condução Iônica?