PROVA DE FSICA II

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

CINCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS

Natal, 19 de Agosto de 2015.

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Enunciado da LISTA IObservaes Importantes:

i) Esta LISTA I constituda por 12 (DOZE) questes dissertativas e todas devem compulsoriamente ser resolvidas.ii) O documento relativo a esta prova LISTA I contm 2 pginas.iii) A soluo desta LISTA I dever ser realizada em GRUPO, conforme diviso pr-estabelecida;

iv) Esta LISTA I dever ser entregue at o dia 02/09/2015 at as 09:00 h, Impreterivelmente;v) Cada questo deve ser respondida em folha(s) prpria(s) e na sequncia utilizando-se caneta de cor azul ou cor preta;

vi) ESTA ATIVIDADE PARTE DA AVALIAO A1, de forma que sua entrega obrigatria.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1) Sobre os materiais de engenharia (Adaptada de Padilha, Materiais de Engenharia Microestrutura e Propriedades, 1997):a) Apresente os grupos de materiais existentes e discuta suas principais caractersticas.

b) Compare os principais grupos de materiais quanto s seguintes propriedades: ponto de fuso; dureza; maleabilidade; densidade; resistividade eltrica.2) Sobre os tipos de ligaes qumicas, pede-se:

a) apresente e discuta os diferentes tipos de ligaes qumicas possveis;

b) estabelea relaes entre os tipos de ligaes qumicas e o comportamento mecnico das diferentes classes de materiais.3) Sobre a interao entre tomos numa ligao diatmica, pede-se:

a) Apresente as curvas tpicas que descrevem a variao de energia de ligao e a fora de ligao entre dois tomos numa molcula diatmica;

b) Mostre a influncia da forma destas curvas sobre propriedades fsicas (temperatura de fuso, coeficiente de dilatao trmica e mdulo de elasticidade) dos materiais.4) Sobre cristalografia, pede-se:

a) Defina o termo CRISTAL, abordando aspectos de ocupao do espao, balano de carga eltrica, energia.

b) desenhe os reticulados de Bravais, assim como apresente suas principais propriedades geomtricas.

5) Para as estruturas cbica (CCC e CFC) e hexagonal compacta, apresente, na forma de desenhos esquemticos, os planos e direes densas para cada uma destas estruturas, configurando os chamados sistemas de deslizamento possveis para cada uma destas estruturas.6) O Ferro (Fe) tem estrutura cristalina CCC, raio atmico R=0,124 nm (0,124 x 10-9 m) e peso atmico igual a 55,9 g/mol. Calcule sua densidade e compare com a densidade determinada experimentalmente (7,87 g/cm3). Qual a origem de uma eventual diferena nos valores calculado (terico) e experimental? (Adaptada de Padilha, Materiais de Engenharia Microestrutura e Propriedades, 1997, pgina 48).

7) Sobre os defeitos cristalinos, pede-se:

a) Discuta a diferena entre defeitos de equilbrio e defeitos de no equilbrio.

b) Apresente e defina os defeitos cristalinos, distinguindo os diferentes tipos.8) Sobre discordncias, pede-se:

a) Apresente a justificativa histrica que levou formulao do conceito de discordncias pelos cientistas Orowan, Polany e Taylor (apegue-se nos modelos de Frenkel e Pierls-Nabarro para embasar sua discusso).

b) Apresente e discuta as principais propriedades (tipo de movimento, energia intrnseca, tipos de interao) que uma discordncia pode apresentar.c) Mostre esquematicamente o desenho e a equao geral do mdulo do vetor de Burgers tpico para as estruturas cristalinas CCC e CFC.9) Sobre os fenmenos de interao entre discordncias, pede-se:

a) Apresente so os requisitos necessrios para que ocorra reao entre discordncias;

b) Verifique se a reao de dissociao de discordncias no sistema HC, descrita abaixo pode ocorrer.b1 + b2 = b3 (

10) Dada a reao entre as discordncias, no sistema CCC, descrita abaixo, pede-se:b1 + b2 = b3 (

a) Desenhe o plano a que pertence e a direo do vetor de Burgers para cada uma das discordncias desta reao.

b) Verifique se esta reao entre as discordncias pode ocorrer e indique se a discordncia unitria a originada mvel ou no. Justifique sua resposta.

11) Sobre o fenmeno da maclao, discuta:

a) Distinga morfologicamente as maclas de recozimento e de deformao. Apresente para os sistemas suscetveis maclao, as respectivas caractersticas cristalinas das respectivas maclas.

b) Discuta as causas da ocorrncia de maclas de recozimento em alguns materiais CFC.12) Sobre contornos de gro, discuta:

a) A diferena entre contornos de alto e baixo ngulo, do ponto de vista energtico e do ponto de vista da estrutura de discordncias;

b) A influncia dos contornos de gro sobre o comportamento mecnico dos materiais policristalinos.

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