De posse dessas informações, um engenheiro deseja analisar a quantidade de vazios em uma matriz de panelas feitas de alumínio. Considerando que a d...

De posse dessas informações, um engenheiro deseja analisar a quantidade de vazios em uma matriz de panelas feitas de alumínio. Considerando que a densidade do alumínio é de 2700 Kg/m³, a estampagem da panela realizou-se à 650˚C, o peso atômico do elemento vale 27g/mol e a energia necessária para criar o defeito de 0,75 eV. Calcule o número de defeitos pontuais é de: Adote NA= Número de Avogadro (6,02 x 10^23 átomos/mol) e R = Constante de Boltzmann (8,62x10^-5 eV/K) (Valor: 2,0 pts)

Resistência dos Materiais I

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13/10/2023

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Ed

13.10.2023

Para calcular o número de defeitos pontuais, podemos utilizar a equação de Arrhenius: N = Nv * exp(-Q / (k * T)) Onde: - Nv é a densidade de vazios - Q é a energia necessária para criar o defeito (0,75 eV) - k é a constante de Boltzmann (8,62x10^-5 eV/K) - T é a temperatura em Kelvin Para calcular Nv, podemos utilizar a densidade do alumínio e o peso atômico do elemento: Nv = (NA * densidade) / (peso atômico * volume atômico) O volume atômico do alumínio é de 0,00001 m³/mol. Substituindo os valores, temos: Nv = (6,02 x 10^23 * 2700) / (27 * 0,00001) = 6,02 x 10^28 vazios/m³ A temperatura em Kelvin é de: T = 650 + 273 = 923 K Substituindo os valores na equação de Arrhenius, temos: N = 6,02 x 10^28 * exp(-0,75 / (8,62x10^-5 * 923)) = 1,16 x 10^16 defeitos pontuais/m³ Portanto, o número de defeitos pontuais é de 1,16 x 10^16 defeitos pontuais/m³.

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