Exercicios 2 - Ciencia dos Materiais

Prévia do material em texto

Exercícios – Ciência dos Materiais 
 
1. Explique por que se espera que polímeros termoplásticos, como polietileno e 
poliestireno, tenham um módulo de elasticidade bastante reduzido, quando comparados 
aos metais e cerâmicas? 
R: Ligações fracas entre cadeias 
2. Qual é a diferença chave entre ligação metálica e a ligação iônica que explica o porquê 
de os metais conduzirem eletricidade e os sólidos iônicos não? 
R: Para conduzir a eletricidade, o material deve permitir que a carga se mova. No 
modelo de mar de elétrons, os elétrons no “mar” podem responder a um campo 
elétrico, movendo-se. 
3. A célula unitária do alumínio (26,98uma) é CFC com a=0,4049nm. Calcule, a partir 
de sua densidade (2,70g/cm3), quantos átomos há por célula unitária? 
R:4 
 
4. A densidade do potássio, que tem a estrutura CCC e um átomo por sítio cristalino, é 
0,855g/cm3. A massa atômica do potássio é 39,09uma. Calcule. (a) O parâmetro do 
reticulado e o raio atômico. 
R: 0,53355 e 0,23103nm. 
5. Um metal tem uma estrutura cúbica e densidade de 2,6g/cm3, massa atômica de 
87,62u.m.a e um parâmetro de rede de 0,60849nm. Determine a estrutura do metal. 
R: CFC 
6. O níquel (58,91u.m.a) é CFC com densidade de 8,9 g/cm3.(a) Qual é volume por célula 
unitária baseado no valor da densidade?R: 4,38.10-23cm3(b) Calcule o raio do átomo de 
níquel a partir de sua resposta no item anterior. 
R: 0,1243nm. 
7. O cobre é CFC e tem um parâmetro celular de 0,3615nm. Qual a distância entre as 
posições 1,0,0 e 0, 1/2 e 1/2 ? 
R: d=0,4427nm 
8. Esquematize uma célula unitária de cromo (CCC) e destaque o plano (102). 
(b) Qual a densidade planar dos átomos? R:5,3755. 1012átomo/mm2 
9. Qual a densidade linear dos átomos em 
(a) direções da família <100> no cobre ( CFC , a = 0,361nm )? R: 2,77.106Cu/mm 
(b) direções da família <100> no ferro ( CCC, a = 0,286nm)? R: 3,496.106Fe/mm. 
10. Quantos átomos há por mm2 no plano (111) do ferro CCC ? raio do átomo de ferro = 
0,1241nm.R:7,02.1012átomos/mm2(b)E no plano (210) da prata? raio do átomo da prata 
=0,1444nm. 
 R: 5,36.1012átomos/mm2 
11. O espaçamento interplanar d111 num metal CFC é de 0,235nm. 
(a) Qual é a dimensão da célula unitária? R: 0,407nm 
(b) Qual é o raio dos átomos? R=0,1438nm 
12. Um metal hipotético possui a estrutura cristalina cúbica simples. Se a massa atômica 
é de 70,4uma e o raio atômico é de 0,126nm, calcule a sua densidade? Quantos 
átomos/mm existe no ferro α (CCC) segundo a direção [111]? 
 R= 1,258 Angstrons. 1A= 10-10 m.