Ciência dos Materiais

1 Para condições de equilíbrio qual é o número de lacunas em 1 m3 de cobre a 1000ºC Dados densidade do Cu a 1000ºC 84 gcm3 massa atômica do Cu 635 gmol energia de ativação para formação de uma lacuna 09 eV átomo de Cu constante de Boltzmann 8614 x 10 5 eV K 2 a Calcule a densidade do alumínio CFC sabendo que o parâmetro da célula unitária é igual a 04049 nm b Para um monocristal de alumínio a densidade experimental é 2697 gcm3 Comparando esse valor com o calculado no item 2a verifique se há uma discrepância de valores devido à presença de lacunas Caso haja qual é a fração dos átomos que estão faltando e quantas lacunas existem por cm3 no monocristal de alumínio 3 Átomos de impurezas podem ocupar interstícios existentes no meio das arestas das células unitárias tanto na estrutura CCC como na CFC Calcule para cada estrutura o raio r do átomo do maior soluto intersticial que se encaixa nestes sítios em função do raio atômico R do solvente 4 A purificação de hidrogênio pode ser feita por difusão do gás através de uma chapa de paládio a 600 ºC Calcule a quantidade de hidrogênio que passa por hora através de uma chapa de paládio com 6mm de espessura e área de 025 m2 a 600C Assumir um coeficiente de difusão de 17108 m2s e que as concentrações de hidrogênio dos dois lados da chapa são 20 e 04 kgm3 e que o sistema está em regime estacionário 5 É feita a difusão durante 7h a 1100oC de boro numa pastilha de silício inicialmente isenta de boro Qual será a profundidade abaixo da superfície na qual a concentração em boro será de 1017 átomoscm3 se a concentração em boro na superfície for de 1018 átomoscm3 6 Um par de difusão CuNi similar ao apresentado na figura abaixo é construído Após um tratamento de 700h a 1000C 1273K a concentração de cobre no níquel a uma distância de 3 mm a partir da interface é de 25 Qual a temperatura para o par de difusão atingir a mesma concentração 25 Cu em uma posição 20 mm dentro do níquel supondo o mesmo tempo de tratamento Dados D0 27105 m2s Qd 256 kJmol R 831 Jmol 7 Para qual dos dois caminhos abaixo a energia de ativação para a difusão é maior Justifique sua resposta i Ao longo de defeitos cristalinos como discordâncias e contornos de grão ii No volume do material 1 Considere o diagrama CuAg abaixo Uma liga com composição 719 Ag mássica mantida inicialmente a 900oC é resfriada lentamente até 700oC a Faça esboços das microestruturas que seriam observadas a 900oC e a 700oC indicando em cada esboço quais seriam as fases presentes b Determine aproximadamente a composição de cada uma das fases presentes a 700oC em mássicas c Considerando que a massa inicial da liga era de 1kg calcule a quantidade de cada uma das fases presentes a 700oC 2 Considere o mesmo diagrama CuAg abaixo Uma liga com composição 40 Ag mássica mantida inicialmente a 1000oC é resfriada lentamente até 800oC e a seguir resfriada novamente também de forma lenta agora até 700oC a Faça esboços das microestruturas que seriam observadas a 1000oC a 800oC e a 700oC indicando em cada esboço quais seriam as fases presentes b Determine aproximadamente a composição de cada uma das fases presentes a 800oC e a 700oC mássicas c Considerando que a massa inicial da liga era de 1kg calcule a quantidade de cada uma das fases presentes a 800oC e a 700oC Gráfico para a resolução das Questões 1 e 2 3 Considere o detalhe do diagrama Fe C dado abaixo Um aço com 06 C mássica é aquecido a 1200oC sendo a seguir resfriado lentamente em condições que podem ser consideradas como sendo de equilíbrio Perguntase a Qual é a temperatura de início de formação da ferrita ao longo do resfriamento b A 725oC quais são os constituintes desse aço as suas composições e as suas proporções relativas This image is blank and contains no text