1ª Lista de Exercícios

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1ª Lista de Exercícios
Disciplina: Ciência dos Materiais / 5º sem-Engenharia
1) Qual é a diferença entre os estados de equilíbrio de fases e de metaestabilidade? 
2) Considere os pontos A, B e C no diagrama de fases para o cobre e o níquel, Figura 1 em anexo. Determine à temperatura, as fases, a composição e as quantidades relativas (em termos de frações mássicas) das fases em condições de equilíbrio para cada ponto.
3) Uma liga de cobre-níquel com composição de 70%p Ni-30%p Cu é aquecida lentamente a partir de uma temperatura de 1300 ºC (2370º).
a) A qual temperatura se forma a primeira fração de fase líquida?
b) Qual é a composição dessa fase líquida?
c) A qual temperatura ocorre a fusão completa da liga?
d) Qual é a composição da última fração de sólido que permanece no meio da fusão completa?
4) Dizer se é possível existir uma liga de cobre-níquel que, em condições de equilíbrio, consista em uma fase com composição de 37%p Ni-63%p Cu em combinação com uma fase líquida com composição de 20%p Ni-80%p Cu. Se isso for possível, dizer qual será a temperatura aproximada da liga. Caso isso não seja possível, explicar por quê.
5) Considere o diagrama de fases açúcar-água.
a) Qual a quantidade de açúcar que será dissolvida em 1000g de água a 80 °C (176ºF)?
b) Se a solução líquida saturada da parte (a) for resfriada até 20 °C (68°F), parte do açúcar irá precipitar como um sólido. Qual será a composição da solução líquida saturada (em %p açúcar) a 20 °C?
c) Qual é a quantidade de açúcar sólido que irá sair da solução com o resfriamento até 20 °C?
6) Uma liga de cobre-níquel com composição de 30%p Ni-70%p Cu é aquecida lentamente a partir de uma temperatura de 900 ºC (2370º).
e) A qual temperatura se forma a primeira fração de fase líquida?
f) Qual é a composição dessa fase líquida?
g) A qual temperatura ocorre a fusão completa da liga?]
h) Qual é a composição da última fração de sólido que permanece no meio da fusão completa?
7) Uma liga contendo 65%p Ni-35%p Cu é aquecida até uma temperatura dentro da região das fases +líquida. Se a composição da fase é de 70%p Ni, determinar:
a) Temperatura da liga
b) A composição da fase líquida
c) As frações mássicas de ambas as fases.
8) Um corpo de prova de cobre com seção transversal retangular de 15,2 mm x 19,1 mm é tracionado com uma força de 44500 N, produzindo apenas deformação plástica. Determine a tensão e a deformação elástica resultante. Dado: módulo de elasticidade de 110 x 109 N/m2.