Ciência dos Materiais (exercicio 3)

1) Determine a composição, em porcentagem atômica, de uma liga que consiste em 97%p em alumínio e 3%p em cobre.

Resolução:

2) Determine o numero de grãos ASTM para uma amostra de metal se 45 grãos por polegada quadrados são medidos sob uma ampliação de 100X. Para essa mesma amostra, quantos grãos por polegadas quadrada irão existir sob uma ampliação de 85X.

Resolução:

3) Calcule a energia para a formação de lacunas na prata, sabendo que o número de lacunas em equilíbrio na temperatura de 800° C é de 3,6 x10^23 lacunas/cm3. O peso atômico e a massa especifica da prata (a 800° C) são respectivamente , 107,9 g/mol e 9,5 g/cm3.

Resolução:

4) Qual é a composição, em porcentagem em peso, de uma liga que consiste em 5%a de Cu e de 95%a de Pt?

Resolução:

5) Qual é a composição, em porcentagem atômica, de uma liga que contem 33g de cobre e 94g de zinco?

Resolução:

6) Calcule o numero de átomos por metro cubico no chumbo.

Resolução:

7) Para um tamanho de grão ASTM igual a 6, quantos grãos devem existir aproximadamente por polegadas quadradas em:

a) Uma ampliação de 100X

b) Sem qualquer ampliação

Resolução:

8) Determine o número de tamanho de grãos ASTM se, em uma ampliação de 250X, são medidos 30 grãos por polegadas quadrada.

Resolução:

9) Calcule a força máxima que uma liga de alumínio com 0,5 cm de diâmetro e limite de escoamento 240 Mpa pode suportar sem deformação plástica.

Resolução:

10) Uma força de 20.000 N faz com que a barra de secção quadrada (com 1 cm de lado ) de magnésio seja estirada de 10 cm para 10,045 cm. Calcule o módulo de elasticidade em GPa.

Resolução:

11) As dimensões de uma barra são de 2,5x5x38 cm. O módulo de elasticidade é de 4,1 GPa. Que força será necessário para deforma -lá elasticamente até 38,735 cm ?

Resolução:

12) Um cabo de aço com 3,2 cm de diâmetro e 15 cm de extensão deve erguer uma carga de 20 toneladas de massa. Qual é o comprimento do cabo durante a operação de içamento ? O aço tem módulo de elasticidade de 138 GPa.

Resolução:

13) Utilizando a tabela 6.1 do livro de ASKELAND, Donald R; PHULE, Pradeep P. Ciência e engenharia dos materiais, calcule a tensão e a deformação de engenharia no caso de uma carga de 4448 N.

Resolução:

14) Uma barra de alumínio deve suportar uma força de 200170,00 n. Para garantir uma segurança adequada, a tensão máxima permissível sobre a barra foi limitada a 172,5 Mpa. Essa barra deve ter pelo menos 3810 mm de comprimento, não pode deformar plasticamente e não deve ter seu comprimento aumentado mais que 6,35 mm ao se aplicar a carga projete uma barra com um comprimento inicial de 1270 mm. Assuma que foi aplicada uma tensão de 207 Mpa.

Resolução:

14) Uma barra de alumínio deve suportar uma força de 200170,00 N. Para garantir uma segurança adequada, a tensão máxima permissível sobre a barra foi limitada a 172,5 MPa. Essa barra deve ter pelo menos 3810 mm de comprimento, não pode deformar plasticamente e não deve ter seu comprimento aumentado mais que 6,35 mm ao se aplicar a carga. Projete uma barra adequada.

Resolução:

15) Calcule o módulo de elasticidade para uma liga de alumínio sobre uma tensão de 241,5 MPa e uma deformação de 0,0035 mm/mm. Utilize o módulo para determinar o comprimento final após a deformação de uma barra com um comprimento inicial de 1270 mm. Assuma que foi aplicada uma tensão de 207 MPa.

Resolução:

16) Determine o número de vacâncias ou vazios do cobre T= 1357 Kelvin, e Ql= 0,90 eV/ K. Sendo k= 8,62 X 10^-5 eV/ K para uma estrutura CFC de raio 0,128 nm

Solução:

T= 1357 Kelvin
Ql= 0,90 eV/ K
Peso atômico= 63,5 g/mol
Densidade= 8,94 g/com3
R: 0,128 nm X 10^-9
K= 8,62 X 10^-5 eV/ K

17) Calcule a concentração de lacunas no cobre à temperatura ambiente 25° C, que temperatura de tratamento térmico do cobre, será necessário para que a concentração de lacunas produzidas sejam 1000 vezes superior a concentração de equilibrio à temperatura ambiente ?
Dados: Ql= 20000 cal
Cu CFC e A0= 0,36191 mm

Resolução: