Lista de exercícios Ciencias dos Materiais

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Curso Técnico de Mecânica
Disciplina: Ciência dos Materiais
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	Lista de exercícios
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Compare os três grupos (tipos) de materiais (metálicos, cerâmicos e poliméricos) quanto às seguintes propriedades: ponto de fusão, dureza, maleabilidade e densidade.
METÁLICOS CERÂMICOS POLÍMEROS
	PONTO DE FUSÃO
	Média
	Alto
	Baixo
	DUREZA
	Maleável
	Muito duro frágil
	Muito Maleável
	MALEABILIDADE
	Moldável
	Não flexível
	Flexível e Leve
	DENSIDADE
	Alta densidade
	Média densidade
	Baixa densidade
	RESISTIVIDADE ELÉTRICA
	Ótimo condutor elétrico e térmico
	Isolantes Térmicos e elétricos
	Isolantes Térmicos e elétricos
Descreva com suas palavras e em não mais que 20 linhas a sua conceituação de ciência dos materiais.
Ciência dos materiais é a matéria que estuda as características, estruturas e comportamentos dos matérias. É inteiramente ligada com física e química, exigindo um conhecimento mínimo nestas matérias. É essencial para conhecimentos em disciplinas como mecânica dos fluidos e dos sólidos.
Ciência dos materiais é o ramo da ciência relativo ao estudo dos materiais e a relação entre as suas propriedades, estrutura, performance, formas de caracterização e processamento. Cada processamento modifica a estrutura do material, alterando suas propriedades, que por sua vez delimitam o seu desempenho
Quais os tipos de ligações químicas existentes nos materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos?
Metalica, iônica e covalente
Relacione o ponto de fusão de um material com a sua energia de ligação?
As LIGAÇÕES MOLECULARES são responsáveis por dar o caráter de força da ligação entre as moléculas... Sendo assim quanto mais "resistente" essa ligação maior o seu ponto de fusão 
( mais difícil de separar esses elementos)
Por que o diamante tem alto ponto de fusão enquanto o ponto de fusão do polietileno é muito mais baixo? (Os dois materiais apresentam ligações covalentes fortes!).
As cadeias macromoleculares dos termoplásticos (como o polietileno) se encontram ligadas por Forças de van der Waals ou por Pontes de Hidrogênio que se quebram por ação do calor, fundindo-se o material.
Já os diamantes possuem ligações covalente muito estáveis, difíceis de serem quebradas.
Justifique a seguinte afirmação: os metais apresentam diminuição de volume (contração) ao se solidificarem;
O estado físico das moléculas nada mais é do que a oscilação que eles fazem, quanto mais quente mais oscilam e portanto se distanciam, ao se solidificar as moléculas ficam muito mais juntas, por isso a diminuição do seu volume, mas não da massa.
O que são diagrama de fases? Cite exemplos.
O diagrama de fases é um gráfico que permite definir em que estado físico uma substância se encontra num dado instante, conhecendo sua temperatura e pressão.
Exemplo::
Curva de fusão: separa as áreas que correspondem aos estados sólido e líquido.
Curva de vaporização: separa as áreas que correspondem as fases líquida e vapor.
Curva de sublimação: separa as áreas que correspondem as fases sólida e vapor.
Desenhe um diagrama de fases especificando as linhas líquidus e solidus.
Liquidus – linha acima da qual só líquido existe no sistema 
Solidus – linha abaixo da qual só sólido existe no sistema
O que são diagramas de fases com eutéticos?
Um dos tipos de diagramas de equilíbrio que podem existir quando há apenas uma solubilidade limitada. 
Passagem de liquido para dois sólidos, de cima para baixo. Baixando a temperatura.
O que são diagramas de fases com eutetóides?
O ponto E (eutetóide) é a menor temperatura de equilíbrio entre a ferrite e a austenite, correspondendo a cerca de 0,76% de carbono a 727°C. E os aços podem ser eutetóides, hipoeutetóides ou hipereutetóides. Uma fase solida para duas fases solidas com a baixa da temperattua
Quais os principais tipos de redes cristalinas nos metais? Descreva cada uma delas e mencione exemplos.
Cúbica de Corpo Centrado (CCC) 
 Cúbica de Face Centrada (CFC) 
 Hexagonal Compacta (HC)
Como o nível de ocupação por átomos é demonstrado nas estruturas cristalinas? Cite exemplos.
N = Número de átomos que efetivamente ocupam a célula; 
V A = Volume do átomo (4/3. π.r 3); „ r = Raio do átomo; 
V C = Volume da célula unitária.
O que é alotropia? Cite exemplos de materiais que apresentam este fenômeno?
A alotropia é uma propriedade que alguns elementos químicos possuem de realizar ligações por meio de ligações covalentes (com compartilhamento de elétrons) e, assim, formar duas ou mais substâncias simples diferentes
Por exemplo, o oxigênio pode formar dois alótropos, o gás oxigênio e o ozônio, cuja diferença é que, no gás oxigênio, os átomos unem-se dois a dois, formando moléculas biatômicas (O2), enquanto o ozônio forma moléculas triatômicas (O3).
Quais os tipos de defeitos encontrados nas redes cristalinas?
Defeitos puntiformes. 
• Impurezas. 
• Soluções sólidas. 
• Defeitos de linha. 
• Defeitos bidimensionais. 
• Observação da Microestrutura
Como os contornos de grão influenciam nas propriedades dos materiais? 
Defina: ferrita α, austenita, cementita, ferrita e perlita.
O que são aços eutetóides, hipoeutetóides e hipereutetóides?
Do ponto de vista de propriedades mecânicas dos aços, como o carbono exerce influência sobre o aço? Justifique.
Determine as fases presentes, suas composições e quantidades relativas em uma liga Pb-50%Sn, nas seguintes condições
Temperatura ambiente
200 °C
300°C