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LISTA DE EXERCICIOS MATERIAIS – p1 
 
1- Diferencie materiais cristalinos de materiais não-cristalinos em termos do arranjo atômico. 
2- Quais são as estruturas cristalinas mais comuns encontradas nos materiais metálicos? 
3- O que você entende como “fator de empacotamento atômico” e de que depende? 
4- a- O ferro tem estrutura cúbica de corpo centrado a temperatura ambiente. Calcule o parâmetro de rede e 
o fator de empacotamento atômico para o ferro nestas condições. 
R= a=2,86x10
-8
 cm e F.E= 0,68 
b- A 910 C o ferro passa de estrutura cúbica de corpo centrado para estrutura cúbica de face centrada. 
Calcule o parâmetro de rede e o fator de empacotamento atômico para o ferro nestas condições. 
R= a=3,51x10
-8
 cm e F.E= 0,74 
c- Calcule a densidade para o ferro ccc e para o ferro cfc. 
d- Há variação de volume quando o ferro é aquecido, ou seja, na passagem da estrutura ccc para cfc? 
Em caso afirmativo calcule o % de variação de volume. Dados: RFe= 1,24 x10
-8
 cm, A= 55,8 g/mol 
5- O que é polimorfismo ou alotropia? Quais as conseqüências deste fenômeno nas propriedades dos 
materiais? Cite 2 exemplos de materiais que exibem polimorfismo. 
6- a- Como são representadas uma única direção e uma família de direções cristalográficas? 
b- Como são representados um único plano e uma família de planos cristalográficos? 
7- O que você entende por anisotropia? 
8- a- No sistema cúbico, qual das seguintes família 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> 
9- 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 
10- a- Qual o plano cristalino perpendicular à direção [111]? R= (111) 
b- Qual o plano cristalino perpendicular à direção [110]? R= (110) 
c- Qual o plano cristalino perpendicular à direção [100]? R= (100) 
 
 
11 - Determinar os índices de Miller das direções A, B e C na figura abaixo. 
 
 12-Determinar os índices de Miller das direções A a D na figura abaixo. 
 
 13-Determinar os índices de Miller-Bravais dos planos A e B e das direções C e D mostradas na figura. 
 
 14 - Calcule a densidade linear da direção [100] em uma estrutura do tipo CCC. 
 
 15-Calcule a densidade planar para os planos (010) e (020) em uma célula do tipo cúbica simples, com um 
parâmetro de rede de 0,334 nm. 
 
 16- O ródio possui um raio atômico de 0,1345 nm e uma densidade de 12,41 g/cm3. Determine se ele 
possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC. 
 
 17 - Explique a origem da condutividade elétrica em metais. Com base em sua explicação, defina um 
condutor, um isolante e um semicondutor. 
 
 18 - Por que a resistência dos cristais reais é muito menor do que a resistência calculada pela tensão 
teórica cisalhante máxima? 
 
 
19 - Deduza matematicamente a relação entre o tamanho da aresta "a" da cela unitária CCC e o raio atômico. 
20 - Deduza matematicamente a relação entre o tamanho da aresta "a" da cela unitária CFC e o raio atômico. 
21 - O nióbio (Nb), a temperatura ambiente, apresenta uma estrutura CCC e raio atômico 0,147 nm. Qual o valor do 
parâmetro de rede (em nanômetros)? 
22 - O níquel apresenta um empacotamento em uma estrutura cúbica de face centrada com uma densidade de 8,9 
mg/m3, sendo a massa atômica igual a 58,71 g/mol. Qual o volume por cela unitária baseando-se no valor da 
densidade? A partir do volume da cela unitária qual o raio atômico do Ni? 
23- O cobre (Cu) tem raio atômico de 0,128 nm (1,28 A), uma estrutura CFC e massa atômica de 63,5 g/mol. 
Calcule a densidade da estrutura cristalina do átomo de cobre. 
24 - O que é número de coordenação? Defina qual o número de coordenação para as estruturas: 
a) CS 
b) CCC 
c) CFC 
25 - Temos dois tipos de soluções sólidas aplicadas aos metais, a substitucional e a intersticial. Defina cada uma 
delas. 
26 - Explique o que são: 
a) Defeitos pontuais 
b) Defeitos de Linha 
c) Defeitos de Superfície 
 
27- Identifique no gráfico os seguintes pontos: 
a) ( 1 ) - Força máxima 
b) ( 2 ) - Campo plástico 
c) ( 4 ) - Força de ruptura 
d) ( 5 ) - Campo elástico 
e) ( 3 ) - Força de escoamento 
 
 
 
28-. Qual o finalidade do ensaio de tração? 
 
 
 
 
 
 
29 - Com base no diagrama abaixo, cite as fases que estão presentes e as composições das fases para as 
seguintes ligas: 
 
 
a) 75 %p Sn-25%p Pb a 175 °C 
b) 80 %p Sn-20 %p Pb a 200 °C 
 
30 - Determine as quantidades relativas (em termos de frações em peso) das fases para as ligas e 
temperaturas dadas no exercício 1. 
 
31- Uma liga 50 %p Pb-50 %p Mg é resfriada lentamente de 700 °C para 400 °C: 
 
 
 
a) A que temperatura a primeira fase sólida se forma? 
 b) Qual é a composição desta fase sólida? Quantifique as fases presentes. 
 c) A que temperatura o líquido se solidifica? 
 d) Qual é a composição desta última fase líquida que permanece no sistema? Quantifique as fases 
presentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 --UUmmaa pprraattaa ddee lleeii,, uummaa lliiggaa ccoonntteennddoo aapprrooxxiimmaaddaammeennttee 9900%% ddee pprraattaa ee 1100%% ddee ccoobbrree éé aaqquueecciiddaa nnaass 
tteemmppeerraattuurraass 660000,, 880000 ee 11110000
00
CC.. DDeetteerrmmiinnee aass ffaasseess pprreesseenntteess ee ssuuaasspprrooppoorrççõõeess,, ccoommoo mmoossttrraa aa 
ffiigguurraa aabbaaiixxoo.. 
33 -Para a liga composta por Fe-C, como mostra a figura abaixo, determine: 
a)liga eutética e eutetóide 
b) a temperatura eutética e eutetóide 
c) a reação eutética e eutetóide 
d) Mostre no gráfico as regiões: eutetóides/eutéticas 
 hipoeutetóides/hipoeutéticas 
 hipereutetóides/hipereutéticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
aa..)) CCiittee aass pprriinncciippaaiiss ffoorrmmaass aalloottrróóppiiccaass ddoo ffeerrrroo ee ssuuaass pprriinncciippaaiiss ccaarraacctteerrííssttiiccaass.. 
bb..)) AAççooss ssããoo aass pprriinncciippaaiiss lliiggaass ddee FFee--CC ddee aammppllaa aapplliiccaaççããoo nnaa eennggeennhhaarriiaa.. CCoommoo oo ccaarrbboonnoo eennccoonnttrraa--ssee nnaa eessttrruuttuurraa ccrriissttaalliinnaa ddoo ffeerrrroo?? 
cc..)) AA ssoolluubbiilliiddaaddee ddoo ccaarrbboonnoo éé mmaaiioorr nnaa ffeerrrriittaa oouu nnaa aauusstteenniittaa?? EExxpplliiqquuee.. 
dd..)) QQuuaall aa ccoommppoossiiççããoo ddooss aaççooss qquuaannttoo aaoo tteeoorr ddee ccaarrbboonnoo?? 
ff..)) CCoommoo vvaarriiaamm aass pprroopprriieeddaaddeess mmeeccâânniiccaass ddooss aaççooss,, ccoommoo rreessiissttêênncciiaa,, dduurreezzaa ee dduuccttiilliiddaaddee,, nnooss aaççooss ddee aaccoorrddoo 
 ccoomm oo tteeoorr ddee ccaarrbboonnoo?? 
gg..)) CCoomm bbaassee nnoo ddiiaaggrraammaa FFee--CC,, qquuaall aa ssoolluubbiilliiddaaddee mmááxxiimmaa ddoo ccaarrbboonnoo nnooss aaççooss ee aa qquuee tteemmppeerraattuurraa ooccoorrrree?? 
hh..)) CCoomm bbaassee nnoo ddiiaaggrraammaa FFee--CC,, eessppeecciiffiiqquuee aass tteemmppeerraattuurraass ee ccoommppoossiiççõõeess ddaass rreeaaççõõeess eeuuttééttiiccaa ee eeuutteettóóiiddee..ii..)) jj..)) CCoommoo ssããoo aass mmiiccrrooeessttrruuttuurraass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddooss aaççooss eeuutteettóóiiddeess,, hhiippoo ee hhiippeerr eeuutteettóóiiddeess?? ((ddeesseennhhee)) 
kk..)) QQuuaaiiss ssããoo aass pprriinncciippaaiiss ffaasseess qquuee ppooddeemm eessttaarr pprreesseenntteess nnooss aaççooss aa tteemmppeerraattuurraa aammbbiieennttee,, 
ssee rreessffrriiaaddooss lleennttaammeennttee?? CCiittee aass pprriinncciippaaiiss pprroopprriieeddaaddeess mmeeccâânniiccaass ddeessssaass ffaasseess.. 
ll..)) UUssee aa rreeggrraa ddaass aallaavvaannccaass ppaarraa ddeetteerrmmiinnaarr aa ffrraaççããoo ddaa ffeerrrriittaa ∝∝ ee ddaa cceemmeennttiittaa nnaa ppeerrlliittaa eemm 00,,3355%% CC.. 
3344 -- RReessppoonnddaa aass qquueessttõõeess aabbaaiixxoo