Unidade 1 - Exercícios de fixação_ avaliação da tentativa

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Centro Universitário Eniac 
Curso: Engenharia Civil 
Academica: Ivanete Galter – RA 540802018 
Disciplina: CIÊNCIA DOS MATERIAIS - UNIDADE 1 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO RESOLVIDOS 
 
Questão 1 
Utilize o conceito de DIFUSÃO EM ESTADO ESTACIONÁRIO para resolver a questão a seguir. Uma 
placa de ferro é exposta a uma atmosfera rica em carbono por um desses seus lados e a uma atmosfera 
deficiente em carbono pelo outro lado a 700ºC. Se uma condição de estado estacionário é atingida, calcule o 
fluxo difusivo do carbono através da placa, conhecendo as concentrações do Carbono "Ca e Cb", 
respectivamente nas posições 5 e a 10 mm seguintes à superfície carbonetante. Dados: 
Ca = 1,2 kg/m3 Cb = 0,8 kg/m3 
D = 3 x 10-11 m2/s 
 
 2,4 x 10-9kg/m2s. 
Passo 1: Regime estacionário => 1ª lei de Fick 
=> 
=> 
Passo 2: Substituir os valores: 
 
 
Questão 2 
Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base na resposta do seu 
cálculo, podemos afirmar que: 
 
a. Isso significa que 68% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o 
restante, 32%, é espaço vazio. 
O fator de empacotamento atômico da célula CCC é 0,68. A estrutura cristalina CCC naõ é uma estrutura 
compacta, já que os átomos poderiam estar dispostos mais próximos uns dos outros. À temperatura 
ambiente, muitos metais, tais como ferro, cromo, tungstênio, molibdênio e vanádio, apresentam estrutura 
cristalina CCC. 
 
QUESTÃO 3 
Calcule o valor do coeficiente de difusão D, em m2/s, do carbono no Feγ (CFC), a 950°C. Dados: D0 = 2,0 
x 10- 5 m2/s Q = 142 kJ/mol. 
 1,73 x 10-11m2/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4 
 
Assinale a alternativa correta: 
 
Escolha uma: 
 a. Para que ocorra movimentação do tipo lacuna, entre os átomos devem existir sítios intersticiais 
adjacentes vazios, pelo menos. 
 b. Para que ocorra movimentação dos átomos, a energia disponível deve ser maior do que zero 
graus Celsius. 
 c. Conceitualmente, em processos de tratamento térmico, o par de difusão é formado pelo 
aquecimento de duas espécies de metais. 
 d. Autodifusão é o processo de difusão dos metais puros. 
 e. A difusão é inversamente proporcional à temperatura, uma vez que aparece na equação de 
Arrhenius como 1/T. 
 
 
Questão 5 
Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos metais, assinale a 
alternativa INCORRETA. 
 A estrutura cristalina HC possui numero de coordenação 8, ou seja, nesta célula, vemos que o 
átomo central está rodeado por 8 vizinhos mais próximos. 
Explicaçao: A estrutura cristalina CCC possui numero de coordenação 8, ou seja, nessa célula, vemos que 
o átomo central está rodeado por 8 vizinhos mais próximos. 
 
QUESTÃO 6 
Escolha a alternativa que justifique por que a difusão intersticial é mais rápida do que a difusão por 
lacunas. 
 d. Os átomos intersticiais possuem maior mobilidade. 
Explicação: Os átomos que difundem intersticialmente são menores do que os átomos da matriz e, dessa 
forma, apresentam maior mobilidade e velocidade. 
 
 
Questão 7 
A 20°C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio atômico 0,124 nm. 
Calcule o parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e assinale a alternativa correta. 
Resposta: 0,2864 nm. 
Solução passo a passo 
 Observe na figura que, na célula unitária CCC, os átomos se tocam segundo as diagonais do cubo. 
 
Assim, se a for o comprimento da aresta do cubo, tem-se 
para a resolução do Exercício: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 8 
Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa incorreta. 
 
Ligas de 78% Fe-9%Si-13%B possuem estrutura cristalina, quando solidificados rapidamente e com 
velocidade de resfriamento superior a 108ºC/s. 
 
Explicação: Devido a sua composição (semimetais), essas ligas podem formar vidros metálicos, e, devido 
a uma solidificação rápida e com velocidade de resfriamento superior a 108ºC/s, os átomos não têm tempo 
suficiente para formar uma estrutura cristalina; ao invés disso, o metal que se forma possui estrutura 
amorfa. 
 
QUESTÃO 9 
Indique a alternativa que informa corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais: molibdênio, 
tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco. 
 CCC, CCC, CCC, CFC, CFC, HC e HC. 
 
Explicação: O molibdênio possui estrutura cristalina CCC e raio atômico de 0,136 nm. O tântalo possui 
estrutura cristalina CCC e raio atômico de 0,143 nm. O cromo possui estrutura cristalina CCC e raio 
atômico de 0,125 nm. O ouro possui estrutura cristalina CFC e raio atômico de 0,128 nm. A platina possui 
estrutura cristalina CFC e raio atômico de 0,139 nm. O zircônio e o zinco possuem estrutura HC e raios 
atômicos de 0,160 nm e 0,133 nm, respectivamente. 
 
Questão 10 
Assinale a alternativa CORRETA e utilize seus conhecimentos a respeito dos dois mecanismos de difusão 
existentes. 
 
 c. A primeira Lei de Fick estabelece que difusão e gradiente de concentração são inversamente 
proporcionais. 
	Questão 1
	Utilize o conceito de DIFUSÃO EM ESTADO ESTACIONÁRIO para resolver a questão a seguir. Uma placa de ferro é exposta a uma atmosfera rica em carbono por um desses seus lados e a uma atmosfera deficiente em carbono pelo outro lado a 700ºC. Se uma condiç...
	D = 3 x 10-11 m2/s
	Questão 2
	Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base na resposta do seu cálculo, podemos afirmar que:
	QUESTÃO 3
	Calcule o valor do coeficiente de difusão D, em m2/s, do carbono no Feγ (CFC), a 950 C. Dados: D0 = 2,0 x 10- 5 m2/s Q = 142 kJ/mol.
	Questão 4
	Assinale a alternativa correta:
	Questão 5
	Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos metais, assinale a alternativa INCORRETA.
	QUESTÃO 6
	Escolha a alternativa que justifique por que a difusão intersticial é mais rápida do que a difusão por lacunas.
	Questão 7
	A 20 C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio atômico 0,124 nm. Calcule o parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e assinale a alternativa correta.
	Questão 8
	Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa incorreta.
	Indique a alternativa que informa corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais: molibdênio, tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco.
	Questão 10
	Assinale a alternativa CORRETA e utilize seus conhecimentos a respeito dos dois mecanismos de difusão existentes.