Exercícios de Ciências dos Materiais

Exercícios de Ciências dos Materiais

Profª Cíntia Gonçalves

1. Diferencie estrutura de composição de um material:

1. Por que é importante considerar a estrutura de um material ao projetar e produzir materiais de engenharia?

1. A folha de alumínio utilizada na preservação de alimentos pesa em torno de 0,0465 g/cm2. Quantos elétrons estão contidos em 1 cm2 desta folha?

1. Sabendo que o cálcio tem densidade 1,550 g/cm3 e massa molar 40,08 g/mol e o ouro tem densidade 19,302 g/cm3 e massa atômica 197 g/mol, diga quantos átomos tem em 1 cm3 de cada um destes metais:

1. O chumbo exibe estrutura CFC. Qualquer quantidade de chumbo sólido é constituída por pequenos cubos imaginários (células unitárias), com arestas medindo 0,495 nm, onde os átomos desse elemento ocupam vértices e centro das faces. A partir dessas informações, calcule o número de cubos existentes em 1 cm3 de chumbo:

1. Materiais como o carbeto de silício (SiC) e Si3N4 são empregados como abrasivos em operações de desbaste e polimento. Justifique, em termos de ligações químicas, a escolha destes materiais:

1. O Nb, na temperatura ambiente tem estrutura CCC e apresenta raio atômico de 0,147 nm. Qual o valor do parâmetro de rede do Nb em nanômetros?

8. O Ni é CFC com uma densidade de 8,9 g/m3 e tem sua M.A. igual a58,71 g/mol.

a. Qual é o volume por célula unitária baseado no valor da densidade ?

b. Calculeo raio atômico do Ni a partir de sua resposta na parte (a).

1. A 20 °C o nióbio tem estrutura CCC, sendo o parâmetro de rede 0,33007 nm e a densidade 8,60 g/cm3. Calcule o valor da massa atômica do nióbio:

1. Salto nanotecnológico

Destaca-se, na atuação de engenheiros da área de materiais, a busca de novas estruturas que possam ser aplicadas na fabricação de micro e nanoelementos para a indústria eletrônica. Nesse sentido, o uso de peças de metal, para se controlar o fluxo elétrico em dispositivos bastante específicos poderá, em breve, ser desnecessário.

Pesquisa desenvolvida pela Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, mostra que o nanotubo de carbono (diâmetro típico de 1nm) poderá também desempenhar o papel de controlador elétrico. Um nanotubo de carbono é uma monocamada de átomos de carbono na forma de rolo de dimensões nanométricas, caracterizado por um certo diâmetro e um certo ângulo de helicidade, características que o definem completamente. Aparentemente, os nanotubos de carbono são gerados a partir de gotas de carbono que aparecem a temperaturas de alguns milhares de graus Celsius quando utilizado o método do arco elétrico. Não há provas da existência da fase líquida do carbono. Como a temperatura de fusão do carbono, em pressão atmosférica, é da ordem de 5.000°C, alguns cientistas acreditam que o carbono evapora antes de fundir. Entretanto, os nanotubos de carbono observados através de microscopia eletrônica revelaram a ocorrência de bolhas que lembram as gotas de orvalho que se formam sobre os fios de uma teia de aranha.

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