Radioatividade exercícios

Exercícios

1. A imagem obtida por STM de um cristal de nióbio é idêntica em dimensões e arranjo de átomos obtida de um cristal de tântalo. Por que a densidade do tântalo é igual a 16,6g/cm3 enquanto que o nióbio é somente 8,57 g/cm3? (Dica: compare as massas atômicas do Nb e Ta).

2. O raio de um átomo de tungstênio é estimado em 137pm. Qual é o diâmetro em metros, centímetros, e angstron de uma ponta perfeita para um STM que termina em um simples átomo de tungstênio? (Lembrete: 1 pm = 10-12m, 1 A= 10-10m).

3. Estime a capacidade térmica molar dos seguintes compostos:

a) MnO, MgS, RbI, ou qualquer outro sal 1:1.CaCl2, MnCl2, TiO2, K2S ou qualquer outro sal 1:2 ou 2:1.

b) AlBr3, FeCl3, Li3P ou qualquer outro sal 1:3 ou 3:1.

c) Mg3P2, Al2O3 ou qualquer outro sal 2:3 ou 3:2

4. Estime a capacidade térmica por grama (a quantidade de calor requerida para aumentar 1K a temperatura de 1g de substância, também chamada calor específico) de todas as substâncias na tabela 1.

5. 100g de alumínio é aquecida a 100 oC com água fervendo. A amostra é então colocada em 100,0g de água a 21,5oC. Qual será a temperatura da água e do metal, assumindo não haver perda de calor para o ambiente.

6. Uma peça de metal de 70,0g, a 80,0oC, é colocada em 100,0g de água a 22,0oC. O metal e a água ficam com a mesma temperatura a 26,4oC. Estime, aproximadamente, o peso atômico do metal, assumindo não haver perda de calor para o meio ambiente.

7. Qual a distância que uma ponta STM percorre numa fileira de 400 átomos de níquel? O raio do átomo de níquel é 1,24 A.

8. Pressões gasosas de 10-10 torr são necessárias no estudo de superfícies metálicas por períodos de horas sem contaminações. Entretanto, gases com esta pressão baixa ainda contêm uma quantidade enorme de moléculas. Calcule o no de moléculas contidas em 1 ml de um gás na pressão de 1,0 x 10-10 torr a uma temperatura de 23oC.

9. Calcule a capacidade térmica molar de um gás monoatômico em Terra plana, um país em um universo hipotético com somente duas dimensões.

10. Se o calor específico do cobre é 0,38J/g.oC, estime o calor específico da prata.

11. Dados os seguintes valores para o calor específico de alguns elementos, calcule e compare as capacidades térmicas molares desses elementos.

Au =0,13 J/gK, Fe =0,46 J/gK, Se=0,33 J/gK, Li =3,47 J/gK, U=0,13 J/gK.

12. Ferro elementar é ferromagnético, entretanto, pregos de ferro não atraem limalha de ferro.

a) Explique.

b) Se um prego é riscado com um ímã numa direção, o prego atrairá limalha de ferro. Por quê?

13. Embora o peso fórmula do óxido de cálcio e o peso atômico do ferro sejam aprox. iguais o calor especifico do óxido de cálcio em J/g.oC é o dobro do calor especifico do ferro. Por quê?

14. Compare os sólidos com relação às suas atrações com um campo magnético.

15.