Callister 8tava edition.pdf

Ciência e Engenharia de Materiais

1. Material Suplementar para Acompanhar
CIENCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
UMA INTRODUCAO

OITAVA EDICÄO

William D. Callister, Ji
David G. Rethwisch

2. William D. Callister, Jr.

Departamento de Engenharia Metalúrgica
The University of Utah

Revisio Técnica
José Roberto Moraes «'Muncida, DS
Profesor da Pantin Universidade Caótica do Ri de Janeiro - PUC i,

‘Departamento de Engenharia de Materie
Profesor da Universidade do Fata do Io de aio = VERL,
Departamento de Engenharia Mecánica

és ETC

3. Este Material Suplementar contém Perguntas € Respstas ds SgúesVeiiao de Concetos dos
Cat 221 que podem ser usadas como spoio para iro Glenda e Engenharia de Matra
"Uma Introdug,Oitava Edi, 2012 Ene material € de uso exclusivo deprofemores stadates que
adquiera oro.

MATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING: AN INTRODUCTION, EIGHTH EDITION
Copyright © 2010, 2007, 208, 200 John Wiley & Sons Inc

“AN Righs Reserve. This ranslation published under Keen.

ISBN 0119977

Obra publicada pea ETC añora
CIENCIA E ENGENHARIA DE MATERIAS
Diretosexcusivos paraa lingua portuguesa
Copyright © 2012 by

LTC” Livros Técnicos Cientos Editora Lida,
‘Uma editora integran do GEN | Grupo Floral Nacional

UMA INTRODUGAO, OITA VA EDICKO,2012

‘Capa: Roy Wiemann e Bill Callister

aitoragto Eeronica: Dana

4. Sumario

Capitulo 2 Estrutura Atómica e Ligagáo Interatómica 1

Capitulo 3 A Estrutura dos Sol

Cristalinos 2
Capitulo 4 Imperfeigdes nos Sólidos 3

Capitulo 5 Difusäo 4

Capitulo 6 Propriedades Mecánicas dos Metais 6

Capitulo 7 Discordancias e Mecanismos de Aumento de Resistencia 8
Capitulo 8 Falha 10

Capitulo 9 Diagramas de Fases 12

Capitulo 10 Transformagöes de Fases: Desenvolvimento da Microestrutura e
Alteragäo das Propriedades Mecánicas 16

Capitulo 11 Aplicagdes e Processamento de Ligas Metälicas 20
Capítulo 12 Estruturas e Propriedades das Cerámicas 22

Capítulo 13 Aplicagöes e Processamento das Cerámicas 24

Capitulo 14 Estruturas dos Polímeros 26

Capitulo 15 Características, Aplicagdes e Processamento dos Polímeros 28
Capítulo 16 Compösitos 33

Capitulo 17 Corrosáo e Degradagäo dos Materials 35

Capítulo 18 Propriedades Elétricas 38

Capitulo 19 Propriedades Térmicas 43

Capítulo 20 Propriedades Magnéticas 45

Capítulo 21 Propriedades Ópticas 48

5. capitero 2 Estrutura Atómica e

Ligacáo Interatómica

Verificacäo de Conceitos 2.1

Perguntas
nds.

or que em gral. pesos atómicos dos elementos náo so números inirs? Ce dues

Resposta Os pes atômien dos mentos no soem gral. ndmeros intros prgue:(1)asmas-
sas atómicas dos tomos normalmente ndo slo números intros (a exceo do EC) € (2) o peso
mico callado como sendo a média ponderada das mass atómicas dos isórpos naturals de
‘im tomo,

icagáo de Conceitos 2.2
Pergunta: Déas configuras clewinias par os ons Fee 8

Resposta O fon Fo & um átomo de ferro que perdes clétron Uma vez que a configuugio
tons do somo de ferro 1262 "Me (Tabla 22), a configure para fon Fer €
apr spa

O ion Sum átomo de enofre que ganhou doi clétrons Uma vz que aconigurago ele.
tónica do tomo de 8 € 1° pr (Tabela22).a onfgurage para 08 6 1223

icagáo de Conceitos 2.3

Pergunta: Explique porque os materias iadoscnalenuement si, om geral menos densos que os
materias gados locamente ou por euçée mens

Resposta Os materis gados por igsóes covalentes sio menos densos que os materias com
Tags metálicas € om igagdes nicas porque a ligados covalentes so de aturra direcion.
{quanto as iagoes medias e iónica no 0 do: quando as sages so diteionas os tomos
fo seagropam de maneira to compact, resultado em menor mass specific.

6. Capítulo 3 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos

Verificagáo de Conceitos 3.1
Pergunta: Qua a drena ne erature erstanae sema isdn?

Resposta: Una estrutura cristalina desert tanto pea sometía d cla unir quant polos
ratios dos átomos noinerior da élu ii enquamo um sistema cristalino € desert apenas
‘em ermos da geomeii d cella unir. Por exemplo as erutuas cristalinas cuba de aces
entradas subia de corp centrado sio csruturservalins que perencem ao em rain
hin.

ficagáo de Conceitos 3.2

Pergunta: Nos crisis cibico à medida que os valores dos índices planars he [uments a
sine entre plas adjacentes ¢ paaldos (sto 4,0 spaçament interplanar) ment ou dm
Resposta O cpagamento interplanar ene lanos adjacents paralelos did à media que os
valores de. aumeatam Conforme 0 valores dos indies des planos aumentan grandeza,
¿o denominador na Equagio 314 aumenta, com o reside de que o epagamento interplanar
(a, dina

Verificagáo de Conceitos 3.3

Pergunta: Os materials no crios xibon o fnómeno daaloopia (ou polimorfismo)? Porque
sm ou por que o?

Kesposta: Os materia cristalinos ndo cxitemo fenómeno daalotopi uma vez que um mate
rial no cristalino no pou uma cure cristal defini, ce no pode tor mais que uma.
trar cristalina, que € a definigdo de altri.

7. en. 4 Imperfeicóes nos Sólidos

Verificagáo de Conceitos 4.1

Pengumta A eneríade superficie de um monocrisal depende da orienecocrialográfica. Esa
energia de superf unen ou diminal com um aumento d densidad planar? Porqué?

Resposta A cnegin de supefie de um monorisal depende da demsdade planar (Gto, do raw
de mpacotamento amo) do plano cxposto suerte. devido ao número de ages que nio
estio completas. A medida que à densidad planar aumenta, número de tomos vistos mais
próximos o plano sumenta.o que resulta mo aumento do número de gages atómicas que oo
Fem no plano na diminicio do número de pages atómicas que no esto completas Uma cz
‘que o mimero de igagdes mies que no eto completas din. a eng de super tam.
‘em diminui (Ou sea. energia e ape diminu como aumento da densidnde planar)

Verificagio de Conceitos 4.2 ——

Pergunta: O número do tamano do go (nna Equa 416) aumenta ou dimini com a dim
odo tamano do gro? For qu?

espost Tirando os logaritmos da Equacio 4165, cnt, rearrajand de mancira que onámero
do amando de gro ej a varóvedependente temas a expreso,
ne. PEN
Tog?

‘Doss forma, aumenta com o aumento de N, Entretanto, medida que N (o número médio de
tos por polegada quadrada sob uma amplacio de 100%) aumenta, o tamanho do gro dimiui.
a palavra o valor den mument Goma diinuicio de tamano do gro.

8. SES lo 5 Difusáo

Verificagáo de Conceitos 5.1

Pergunta: Clasifique em ondem derescene as magnindes dos cocfienes de difisio para os
segues sistemas

NanoFea MC.
rina Fea Toe
Narea 90°C
eno Fea 907

Justine en est endenaco. (Now Tanto 0 Fe queno 0 Cr tom euruura cria CCC, os
‘on atómicos parvo Fe, Cre N 000.124.025 € 0085 nm respecvanente Caso neces con.
Ste tambon a Seg 43)
Resposta: A clio ds magnitude dos soeiientes de dius € segui:

N no Fea CD.)

Nao Fea 700C:D.000)

eno Fe 900°C: 0,000)
Geno Fea 700 CG DT)

Onirogeni & uma impareza intersticial no Fe (com base em seu rai atómico). enquamo 0 Cr&
ma impureza sbstituconal Uma vez que à soie core mai rapidamente que 3
“uso de uma impureza substeional, D, > D, Al dis, como a magnitude do oetcemte de
‘Stasi aumenta com o aumento da temperatura, DO) > DO)

Verificagáo de Conceitos 5.2

Pergunta: Considere aodifusto de dois mets Mpotticas Ae Em um rio esquemático de
In Dem fang de 1 represent e dengue) as has par ambos os metas dado que DLA) >
DAB) também que O4A) CAB

Resposta: O gráfico esquemático den D em fungi de 1/7 com a inhas para os metas A «BE
morado asi

9. Dituso + 5

Com fi expisadoanterioment.a ntrsoo com 0 no vertical igualan D. Comomos-
rado nee grüßen a inter para o mal A € maior do que a intrscgio para 0 metal uma
vezque DAA)> DAB) fateraticament. ln DA) > In DAB). Alem dia incinacio da nha
© igual a Q/R As duas Tias no gráfico foram consrudas al que a indinacio negativ para
‘metal À € maior do que para metal Buna vez que QA) > 2,18).

10. SES lo 6 Propriedades Mecánicas

dos Metais

Verificagáo de Conceitos 6.1
Pergunta: Cas principasiferngas nes comporumentos das deformaçôes lic ancien
epica
Resposta: A detormacio clásica € independemte do tempo no permanente:adeformasio ane
Hase dependent do tempo endo pormancnt.enquamto à dla

Veri

acáo de Conceitos 6.2

Perguntas Denreaqules metas ado na Tabla 63.
(a) Qual ter amair edu percental em rea? Porqué?
18) Qual $ mas reisen? Porque?

16) Qualéo mas rigido? Porqué?

‘Tobe 6.3 Dados de tonsdo-deformagso em taco pora res metas

hipottios, par serem sados com as Verficagóos de
Concoltor 62064
Limite de
Limite de Reena Rose Mula de
Ecomeo Trage Delomagio mature Elida
Mean ay (Os)
a se 50 ms 20
Res

osas

(6) O material B presentará a maior redusio perentul em rca, uma vez que pos maior
deformago na aturae portant, 6 mais det,

(0) O matral Dé 0 mais resent, pois tem os maires limites de comment e de reiéncia A|
trio.

(6) O material E € o mas iid, pois presenta 0 maior mödul de caida,

11. Propriadades Mecánicas dos Metals + 7

Verificacäo de Conceitos 6.3

Pergunta race um gráfico esquemático mostrandoo comportomento tenso deforma de enge-
haria em rao para uma ia metálica pen te pono da fura, Em seuil superponhanesse
gráfico uma curva esquematica da elagd esdo-deformagdodeengenharia em compress pare a
‘mesma ia Explique quabquerdifrencas que exam entre as das curva

Resposta O gráfico tenso deformagdo esquemático no qual as duas curvas eso raadas está
morado segui

Compressio

Tragio

Tensio

Deformasio

Asregisincare (cómicas) his de mas as curvas sero as mesma Ara so, rs die
renças entre as du cunas ques as seguis

(0) Fora da ego clísisa, aura de racio est localizada aio da cura de compress À
aso para o € que, duran à compres, a rca da soso wansiersal do corpo de provas está
Sumentando ~ ou sea, pava dois corps de prvas com à mesma dea iil d seso transonal
(Ad. em um dado valor de deformagio, a rca da ocho transversal insannes em compressio
será maior do que aqua em tags. Consequentement,forga aplicada necesi para dar con
inuidade deormagdo será mor para a compreso que para a tao: uma vz que a tenio
dei pela Equagio 61 como.

E

40

fora aplicada maior par à compresso; aim, ens também ser maior Gé que A, € à
‘mesma par ambos os as).

(2) Acurva de compresto nio cxibirá um máximo,uma vezque o corpo de proves estado cm
compres no apescnard enpescogamento ea da seg transversal a qual a defomagho
‘corre crexerdconinuamente durante a compres

5) detormagao a qua coter a fala será major paraa compressa Novamente se com
portamento € explicado pela ausencia de empescogament no corpo de pros sob compres.

Verificagio de Conceitos 6.4 =>

Pergunta Dire os meti sados na Taba 63, qual tema maior dureza? Porqué?
‘Resposta:O material o mais duro, pois presenta o maior mie de resinch trago.

12. lalo 7 Discordáncias e Mecanismos

de Aumento de Resisténcia

Verificagáo de Conceitos 7.1

Perguntas Qual dos seguis sistemas o sisema de escoregamento para a exraura cristina
citi sinpls? Porqué?

ions
{nojeti0>
[uo0}<010>
Hope
ou uma ella nr pare a ru rin cúbica simples et mosrada na Figura 324)
Resposta: O sistema de escorepamento para qualquer esrtura rain corresponde ao plano
alor mas compacto e-naguels plano, a dicto crslogrlca mas compact, Para à
‘Struturacbica simples o plano atómico mas compac Co plano do ipo {Ia directo mais

‘ompacta ness plano € a dreç do po <010>.Poranto, sistema de ecorepamento paraa
rt cbica simples o 10010»,

Verificagáo de Conceitos 7.2
Pergunta: Explique adifrenga nr oso clame read tons chat rebate erica.

Resposta: A endo alante reba 0 component de esalhamento de uma tenso de to,
ou de compresso) aplicada reido longo de um plano de escoregamento que no ¿ perpen
‘cular nem paralelo ao io da ens. A eno aun rebate rin © valor da eno cia
Than cbutlda no qualo ccuamontocomoja cla € uma propriedade do materia

Verificacäo de Conceitos 7.3

Pergunta: ose realizar medicos da dura qual será. fo de fazer ma impreso muito pré
cima uma impreso presen? Porqué?

Resposta: À durera medida apar d uma impreso que sá posicionada muito próxima à uma.
impreso preexatete ser ala. O material nessa virinhanga fo abalhad à F0 quando a pr
mera impreso oi fea

acáo de Conceitos 7.4
Pergunte Vox esperaría que um material cenbmico cristalino encrus à temperanra ambiente?
Porque sin, ou porque ndo?
Resposta: Nao, io seria esperado. Para que um material enerucle deve sr deformado plat
mente: uma vez que os mater cerámicos io [ges temperatura ambiente, les soltero fr.
Tura antes que qualquer deforma plástica ocrta

13. Discordóncias o Mecanismos de Aumento de Resténcia + 9

Verificacäo de Conceitos 7.5

Pergunta: Explique sucintamente por que alguns metas (por exempla o chumbo eo exo) ndo
enenuam quando do deformados temperatura ambient

Resposta: Metas como o chumbo eo cstanho no neruam A temperatura ambiente porque suas
temperaturas derer ahragdo sio inferiores temperatura ambiente (Tela 72).

Verificagäo de Conceitos 7.6

Pergunta: Vocé esper que sea pose que os materias cerámicos apresentem recisaizagio? Por
ae simon por que no?

Resposta Nia.a rerislizaio ndo € esperada nos materis cerámicos Para que baja resta:
zo, um material deve ser primeira, deformado plaicamenie, eos matenais cerimicos slo
‘muito fig para sorerem tal delomagi,

14. capituro 8 Falha

Verificacäo de Conceitos 8.1

Verificagáo de Conceitos 8.2

Pergunta: Cue dus sitas nas quais a pasibilidade de fla ¿parte imegrane do proj de un.
‘componente ou produ.

Resposta: Algums stungdes em que a posiblidad de uma falh art do projet de um com
ponente ou de um produt so as seguntes (1) 0 anel de abertura na pare superior de Tatas de
bebidas em aluminio: (>) poses de utidadesiluminaio em aluminio localizado nas margens de
rodoxias- danos mínimos ocotem a um veicuo quando há ol com o pose (3) em alguns
‘omponents de máquinas um pin de aamento usado para conecar uma engrenagem ou
uma pola a um cto opino. projtado par er catado ate que algum dano sea causado a0
“no ù engrenagem em uma Suazo de sobrecarga

Verificagáo de Conceitos 8.3

Pergunta: Fa um gráfico esquemático daten em funcio do tempo para una sinagdo em quea
cdo detengo Rede +1

Repost: Para uma razo de tenes (A) de +1, ent, partir da Equagio $47.

Istoomesmoque dior que atensdopermance contame (ou qu né oxi) ao ongo do tempo,
où que gráfico da tenio em feng do tempo sparecrá como

Rio

Tempo

10

Pergunta: Considerando as Equaçds 86e 87 demonsre que um aumento no valor de razo de
en produz uma dining na amplitude da eno ,

Repost: A partir da Equa 817,

an Rom

15. Fab + 11

Al sn a Equigio 8166

7

A subtil de. da primera expreso nes última fomes

7

wu-n

Portanto. conforme a magnitude de R aumenta (ou tomas mais positiva) a magnitude de 0,
‘nin

Veri

ago de Conceitos 8.4 ==

Perguntas superfis para algunas amosras e aco que fülhram por fads em una eparéncia
granular ou crane, brian. Or tiges podon exper a alta dizendo que o metal ciao
quanto eta em seco Apresnte uma rica ass plugin

Resposta Cristal gica tomar cristalino. Dess forma, o nunciado"O metal raturonpor-
que cristlizou est errado, uma vez que o metal a cra criilino amos de sr Submetido à ensto
(talent, todos os metas sio citan)

Verificacäo de Conceitos 8.5

Pergunta: Sobreponha om un mesmo gif da deformagio em fang do tempos curvas esque.
‘mata de fuenc para uma endo de recho constate para um carga de oqo const ©
pique sdiferenas no comporumen.

‘Resposta As curas esquemáticas de nea tanto par tenso constante qu
{ante esto mosradas segir.

no pracargacons

Carga Constante

Tensa Cantante

Deformacio

Tempo

Com o aumento do tempo, a curva para carga constante tora se progresivamente mais ata que
‘cura para tenio constante. Uma vezque se este si de tao, rca da sio transversal
ininu confome a deformacio proscgue. Desa foma, para manler uma tono constante à
‘ga aplicada dove ser did de manda corespondent je tenso = cargara.

16. lalo 9 Diagramas de Fases

icagáo de Conceitos 9.1

Pergunta: Qualé drena ne os estado de equilibrio de fsese de meacabiidade?

Resposta: Par a condigo de quo de fase a energie €minima tema es comp
tamente estável o que signin que as cameras das (ss so constants ao fog do tempo,
Nametacstabilidade, sistema o cst emequirio e oorrem mudancas muito pequenas (com.
Irequénca impercepiNs) ns caracteres das fase ao longo do tempo.

Verificacäo de Conceitos 9.2

Pergunta: Uma lig obre níquel com composi de 70%p Ni
partir de o temperatura de HU € (2370

¿30% p Cu é aqueid leramene a

(0) Em quattempertun se forma a primi foco da fs liquid?
10) Qual ea compasci dessa ae líquida?

(e) Em quel temperatura core a fo completa de ige?

(a) Qua a compose de lima fag de iid ates da fas completa?

Resposta Com oaquecimento de uma liga sobre fquel com composi de 70% p Ni30%p Cua.
par de 1300'C utilizando a Figura 93.

(a) A primeira ago de quid formas: na temperatura na qual uma linha vertical nessa com
posto intercepta a (ontir ne fs (a + £) isto Gem aproximadamente 1350°C.

(0) A composigio desa ase liquida corresponde à inerscgo da lina de amarra construída.
rav da repo das fases a + La LSO Coomaftomsra entr as fases a + LL Ito
Sp NE

(©) A iso completa da liga core na intersoio dessa mesma linha vertical na composi de
Ta Nicom a frontera cote laos (a + 2) Lo em aproximadamente 10 C

(a) A composigio da lima frac de sid remancscene antes a uso completa corresponde
‘intrsogto da ins de amaracio construída araesdaroito das fase + L'a 1380°C com
A fontia entre ses (a + L)~ to €aproximadamente 78% p Na

Verificagáo de Conceitos 9.3

Pergunta: É pone xi ana ig cobreniqel quo equa const dew se com com.
posi de 3%p Ni-as%p Cu tambón una fase Liquid com composcio de 20%p Ni S0%p Cu?
‘efor pastel qual sen a temperatura aproximada dia? Se no for posse. explique por ue

Resposta: No é pose! haver uma liga Cu Nique, em quiro consista em uma as quid
‘om composg de 20%p NiaD"sp Cu uma fase com compos de Sp NiGVIp Cu. A
partir da Figura 930, no existe qualquer linha de amarrago na reido + L que intreepe as
Tromeiras entre fases as composites dessjada Para a composite de 20% p Nia froneiraente
fases L(+ L) st em aproximadamente 1200. enguanto em 37%p Nia fronteir ete as
(La) encontre em aproximadamente 125°C

ae

17. Diagramas de Fases + 13

Verificacäo de Conceitos 9.4

Pergunta À 700°C (12°F) qual é a solubilidad máxima (a) do Cu no Ag? (Agno Cu?

Resposta (a) À parido diagrama de ses cobre-pat, Fgura 97, solubidads máxima do Cu
ma Ag a TU corresponde poso de ronteira etre fs Bla + B) nessa temperatura, où
Sproximadarent sp Cu

(0) A partir desea mesma iur. solubiidado máxima da Ag no Cu coresponde& psig
da tontcir entre laos (a * B) Dos temperatura, ou aproximadamente Sep Ag.

Verificagáo de Conceitos 9.5 ==
Pergunta: segui eáapresenada uma pri do dagrana de uses H,O-NaC

ne
P le le
El lue fF
Flu Ti
LT de
ES à à

(a) Considerando ese diagrama, explique de manina sci como esalhamento de sal sobre
co que se encontra a uma tomperaar abro de 0°C (°F) pode causer o drretineto de
ca.

(0) Em que temperaur 0 sal ndo € mais para casar o demeimento de glo?

Resposta (a) O espalhamento de sal obre goto abalara a temperatura de fuo,uma vez que a
ura liquidus dimui de 0'C (em 100% H,O) sé a temperatura cutéic de aproximadamente —
21°C Gp NaC, Desa forma, o glo a uma temperatura aaixo de UC (e acima de 21°C)
pode foma uma fs guid pela ai de

(1) Em ~21°Ceeabatso desa temperatura, osa do € mas para causar odrreimento do
A eto.uma vezque es a temperatura mas baka na quals forma uma fase Iquida (Sto cn €
temperatura uta para esse sem).

18. 14 + Diagramas de Fases

Verificacäo de Conceitos 9.6

Pergunta ira ui most o diagrama de fines hifi wend parao qual penas as regis
monofásicas edo dentficadas. Especifique os pentes temperauracomposcio onde ocorren
odos sets etoiles perico ens formacde de fo congruente, Am dso para coda
av dese ponte ctra rgda que corre aran remot:

tronco

on Creuse ”

Resposta: Exsem dois cuttco nese disgrama de fases Um existe em 18%p V-82%p HE a
SSC. A reno durant o retiamento &

OS
Oouro cuttico existe em 39%p V-61%p HI 1S20C. Esa reaglo durante resrament €
L + HA, + Visolgio sólida)

Existe um cutetoide em 6%p VIA %p HI a 190'C.A reago durante o refriumento €

TS

vise um pomo de fu congruente em 36%p V-6%p HI 1850°C.A reso que ore
“rante o esrameno

Lo mm,

Ni exe pertticosno sistema

Verificacäo de Conceitos 9.7

Perguntas En um sistema emán, és components eo presentes a temperanratanbm & um,
varie Quel o número máximo de fase que podem exar presente em um sistema temáis
mindo que a pres soja manta constant?

19. Diagramas de Fases + 15

Resposta Para um sistema temo (C= 3) sob pressio constant (N = 1) rogra das fases de
Gin Equacio 916 ormae

PHESCHNa34104

‘Doss forma, quando F= 0, Pex o valor mösimo de 40 que signin que o número máximo de
fase presentes nes tua 6

Verificacäo de Conceitos 9.8

Pergunta: Expligue sucinumente por que uma os rocueoide fer ou coment) se forma ao
longo dos comornos des gros da asun. Sages Consulta Seo 46.

Resposta Uma energia inteíacial est asociada ao contorno do ros (sto uma energin do
contorno dos ries - Seo 46) Quando uma as pocuteoi se forma nos contornos dos gros
ent tente osore um aumento resultant menor na nern neral do que quando.
as procutetide se orma no interior dos prior

20. capituto 10 Transformacóes de Fases:
Desenvolvimento da Microestrutura e

Alteraçäo das Propriedades Mecánicas

Verificacäo de Conceitos 10.1

Pergunta: Qual miroestratra€ mais sel erica ou a da cement lobulizado? Por qué?

Resposta: As micrcstaturas da cementite globalizada sio mas csáves que as micnostatuas
perlica Uma vez que a pri trandorma se em cometio plobulizada, à lima € mas ehe.

Verificagáo de Conceitos 10.2
Pergunta: Cue dus dierengsprincpas entres ransformagdes manensica e erica
Resposta Dus diftengs principals so: 1) a dius atómica necssria paraa tansormagto
plc, enguant a trandormagao martensica éadiisioal 2) em rlag à a de tansior

Imag, ransformagio martemsica vialmenteiniantinca,enquanto a ranformacio por
Hin depende do tempo.

16

21. “Tansformagéer de Fases: Desenvolvimento da Miroestruturn e Alteragáo das Propriedades Mecánicas + 17

Verificacäo de Conceitos 10.3

Perguntas Fago uma cópiado diagrama de ramformacdoioxémica par uma ig ferro.cabono
com compose utile (Figura 1022) eentoesboce e dentifique nese drama um pred
semposemperaura que produxir 100% de pel ina

Rosposta A seguir xt mostrado um digrama de transormuo soiémica para uma ga ferro:
carbon cuteoide no qual sá incluído um percurso tempoLiemperatura que produziá 100% de
pora fina

Verificacäo de Conceitos 10.4

Pergunta Desrevasucinamente o procedimento mals simple de ratamento térmico por roo:
mento continuo que podeser usado para converter um ago 340 de (marica + abia) para (fer.
ra + pera.

Resposta Para converter de (marensta + busta) em (era peri) ncesärio aquecer ago
cima de aproximadamente 720 permiir completa ausenizaio e eno retar té a tem
peraura ambiente em uma taa igual ou menor que 0.06" (Figura 1023)

icaçäo de Conceitos 10.5

Pergunta: Clasifique a seine gas frr.cnbono e sus microeuraaras asociados em order
dcr delimte de residue à rate:

025%p C com cementia globalizada
125%p C com peta gross,
isa € com pera fine

ap Com pera grosse,
tique ers elasfagdn

22. 18 + Tanıformagder de Fases: Desenvolvimento da Microestrutura@ AlteragSo das Propriedades Mecánicas

Resposta: A classifica pedia € à segime:

(1) 06%p € som per ina
(2) 06%p € um pita posi

(3) 025%p Com per grosses

(3) 025% C oom cementt loud

A liga com 025%p Ce peri grossir € mas resiente que acom 025%p Ce cementita
obalzada,uma vez que a penta rosea mais resistente que a coment globulzada; acom.
Paso de ambas as ias € msm, A liga com OR PC pra grossira € mai resisten qu
A com 28% p Ce pera gosta, uma ver que o aumento no ter de carbon aumenta a rss
téncia(<nquanto € manda a mesma microssruur de perla groweira) Finalmente era in.
‘om 06%p C é mais resiente que à porta prosir com ("sp Cum ve que a restée da
perla fina é mor que ada porta grossir pols há uma quantidade muito maior de frontis
nue feta a cementia na perla ina.

Verificagáo de Conceitos 10.6

Perguntas Descreva um trtamento térmico oénic que ej capaz de produzi una mostra com
dureza de 9 HRB para um ago oido.

Resposta: À parir da Figura 10302), ara que uma liga com 076%p C apresente uma dureza
Rockwell de 3 HR, sua miroestrunura deve se perla rose, Desa forma, uizando o dia:
grama de transforma Botérmica para esa ign, Figura 1022 as a ausenizaio em apron
madamente 760 devs retira liga rapidamente st uma temperatura na qual a ormagdo
de orita groweir (ol aproximadamente 78 C). dinar qu a amostas tramo ho
‘erica e completamente em pita grossa, Nessa temperatura. um raamento érmico tér
mico durant plo menos 2006 € necesi, Ent, eras ats temperatura ambiente (a aa.
‘erestramento ndo € important}

Verificacäo de Conceitos 10.7

Pergunta: Um ao mperado gua uma temperatura na ego de ear até tempe
uan ambiente de modo a Jormar marte a ig agi revend em uma tempera ee
‘ada que manie constant.

(a) Faga um gráfico esquemático que mosire como a ductldade temperatura ambiente varia om
ungido logrimo do tempo de revenido na temperatura clevada (Cerf sede idnicor
sos)

(9) Superponhae identifique nes mewmo gráfico o comporument à temperatura ambiente que
rent o revoido om umatemperatra ma devala 6 explique sucintamente dftrenga ene
‘or comportmentos mess ds temperatura

Resposta: a) O gráfico pedido € mostrado a sept.

Ductiidade
(temperatur ambiente)

arme do tempo na temperatura de revend

23. Tranıformager de Fases: Desenvolvimento da Mieroostrutur e Alteragáo das Propriedades Mecánicas + 19

(0) A curva para a temperatura mais ata (emiicada como 7, star localizada acima
¿aquel para à temperatura mais aix Gdenificaa como 7), pis as partículas de Fe Ca mar
tenia evenidacrescerio mais rapidamente na temperatura mais alla: ds forma, aps um dado.
tempo de revenid, clas serio mares na temperatura mas ata. A ga reveida à temperatura
mai at sera mai cil pol haverá menos ronlera nto (aso e (do mares par
"alas de 1,0) que posam impedir movimento de discordincias

24. Capítulo 11 Aplicagöes e Processamento

de Ligas Metálicas

Verificagáo de Conceitos 11.1

Pergunta: Explique suinamente po que os gos indes fertcos austenicos no so au
vel tenicomente. Suso: voce pode querer consular a primeira part da Slo 11.3.

Resposta: Os aos inoxidácis crios e auseniosnáo sio tatívcstermicament pos consi
‘erase que “raáveltermicament” implica que martnsta pode ser formada com relativa (ac
‘dade meant tempera da ausent a pair de uma temperatura leva,

"Nos aos inoiddvels erin a atstenita nose forma quando o material € auecido por.
tant, wansfommagdo da sustenta em mate nio pos,

Nos aos inondives autenticos o campo da fase usina estendo se té temperatures tdo
ina que a ransformagio martestica no ocore

ficagáo de Conceitos 11.2

Pergunta: É ossve producir fro fndidos que consist em wna matriz de manensi na qual
rafia e encontra a form de ficos, nódulos ou socias. Deereva cintment 0 rtomento
Icesi para producir oda uma esas rs micros
Respost: Para haver locos de graf, oro Lundido inzento ormado (como descrito na ego
112), cnt, aqueido ats uma temperatura na qual eri transforme cm ait a au
temita nt temperada, oque a transforma em marten

Par a rats em nodules e cm roscas oferrs fundidos nodular malcáel sio formados
em primio lugar (aovamente, como desc na Seg 11). eno so autenitirades tempe
radon

Verificagáo de Conceitos 11.3

Pergunta: Qual é drena principal ene o lado eo Bronce?
Resposta: Tanto slats quamo os bronzes so ligas baso de cobre Nos tds © principal le
mento de ig no, enquanto os bronzes si ligados com outros elementos ns como ctanho,
luminol ou nig

ficagáo de Conceitos 11.4

Pergunta: Explique por que ob cet cicunsncia ndo comelhövlsoldaruma sur fabri
ada parir de una ia de alum 300, Suge: vocé pode querer consular a ego 712
Repost: O aumento da resistencia de uma liga de uminio 303 € obtide por taba a rio. A
soldagem de uma trtur cta om a liga 305 rbalhnda a rio rá com que ela sofa serna
Tago eum resultane penda de ré

25. Aplicagóos o Processamento de Ligas Metálicas + 21

Verificacäo de Conceitos 11.5

Pergunta Com base na temperatura de fus revi oxida mie de scoamento era de
ridad, diu se sra ou ndo aconsethielrabalhar quen ou rabahar afro (a) gas de
alii e (D) ligas de magrésio Sesto voce pode querer consular as Ses 710. 7.2

Rosposta À mari ds ligas de aluminiopode ser
Lénine de esonamento relativamente bao.

As as de magnésio so normalmente rabalhadasa quent, uma vez que sho bastante gis
cm temperatura ambient Além dso lias de magnéso apresetam temperaturas derrita
Tapio relativamente Dita.

trabalhada a fri, uma ver que so dic e

icagáo de Conceitos 11.6 — — — ——

Perguntas) Cie das vantıgens da mera do poem rela à fun (D) Cue dua desvan
cage

Resposta (a) As vantagens da metalurgia do p em rlaio à lundis a seguis:

1) Ela € usada para ligas com temperaturas de fash clevadas.

2) Obiemse melhores tolerancas dimensiona.

3) Rodese introduir porosidade em proporsies que podem ser controlada (0 que € desjivel
emalgumas aplcages tas como cm mans au huit)

(0) As desvanagens da metalurgia do p6 em rela undigo so a seguimes:
1) À producto dopo € de ato cute
2) É necesariowm ratamento térmis após a compactaco.

Verificacäo de Conceitos 11.7

Pergunta: Quis soa principal ierngasenveasodagen, a brasagem « a sol banca? Voce
pode preci conse our ferne:

Resposta Na soldagem exis a fus das pega srem unida na viitanga da Tigacho;um mate
rial deenchimento pode ou no ser usado.

Na sold brasagem (old ore).um material de enchimento € empregado o qual pss uma
temperatura de luso acima de aproximadamente 405 € (D Fro material de nchimento ln
id enquanto as pozas a serem unidas nos fundidas

Na sold branes (colds fac) € usado um muera de enchimento com temperatura de (uso
absi de aproximadamente 425°C (RO); o material de <nchimento € fundido, enquanto as
pesas serem unidas nio oa,

Verificagäo de Conceitos 11.8 ——

Pergunta Cos rs ares que ifuenciam o gras no qual a martens € forma ao longo de
“serio ransersal de ana mostra de ago Para coda um dees diga como a quoniiede de marcia
poder aumentada.

Resposta Os rs fatores que inluenciama fac de martnst formada soos seguimos

1) Elementos de liga: a dig de elements de a aumenta a vacio de marie que se forma

2) Tamanhoe forma da amosca:afao de martensta formada aumentaconlormea soo ran
‘eral da amosra diminu e na medida em que o rau de ireulaidado da forma aumenta

3) Meio e impera: quanto mais sera for a témpera. mas mamen sex formada. gua pro-
porcona um mo e tempera mais Severo que o dico, o qua € seguido pelo ar A apago do
‘cto também melbora aseveridado da tempera

26. Capítulo 12 Estruturas e Propriedades

das Cerámicas

Verificagáo de Conceitos 12.1

Pergunta: Tela 12.3 fornece os ais inics para os ons K° € como isa a.1380.140
in epecivament

(4) Qual era o número decoordenao para ada ton O2
(0) Desereu sueinumente a estr esta reune para o KO.
(0) Explique porque xs extra chamada de same anus

Kespost: a) Em primeir apr, vamos determinar número de coordenagie para cada on OP
mo R.O Cakulando a ar entre os ajos do sition do Sion,

0,138 0m
0m ”

Apart da Tabea 122,0 número de oordenacio par o aisé € ot,

(0) De acordo com a Taba 124, pura um número de coordenacio de oto tato para os
tions quanto para os änion estrutra cristalina deve se a do corto de eso Entretato, há
‘Gus veses mas fons K que tons Porno, scemros dos ons K esta posiconados nos cr
fus de cells unis eubicasenguanto a meine dos centros dos cubos € ocupada por ons
o

(6) Ess ctuura€chamada de cura cian antiuoia porque os ons e oscáticos
‘sto wocidos uns com os tos em relacio cstruturad furia (Hua 129)

Verificagáo de Conceitos 12.2

Pergunta: É posse exsónci de un deft de Schott no KO? Se se fer possive descreva
immense ese pode def. Seino no for postre ed expliue a ra.
Respost: Essa pergunta pode ser respondida de das maneirs quais sa:

(0) Sim. os dee de Schottky podem existir no K,Or cada deleto consti cm uma lacuna
820° des lacuna de K

(2) Nao no sentido mais srt, delo de Schottky no pode exit 0 KO se for cons
era que es tipo de de conste em um po áton Aion: para cada lacuna de O” criada
‘ever existed lacunae de K

Verificagáo de Conceitos 12.3

Pergunta: Quis efes pois do poste pare MgO como uma impurezano ALO? Qua
tos ans M devem er adicionados par formar cado um desses defer?

Resposta: Para cada on Mg que substituium on AP” no ALO, uma única carga post emo
vida Dessa forma para manter a netralidade de carga, uma caga positiva deve ser adicionada.
‘uu carga ngativa deve ser removida,

27. Estruturas © Propriedades das Cerámicas + 23

Cargas positivas so adicionadas pla formagio de intrsticis de AY", um intersticial de
At seria formado para cada rs ons Mg que fossem adiinados.

Cargas negatias podem scr removidas pea formagto de acunas de O” uma lacuna de ox
ini seria formada para cda doi ons Mg" que fssom adicionados

icagáo de Conceitos 12.4

Pergunta: a) Pura sistema SiO,-ALO, qual a máxima tmperaura possvel sem a ormagdo de
amo fs quid? (b) Em qual compos ou para qual uba de composgde ssa temperatura
máxima ser nido?

Resposta) De acordo com a Figura 1227 ss temperatura mia de 1890 + 10°C.(D)a qual
‘pouivel para composiges entr aproximadamente 77%p ALO, visualmente 100%p ALO».

28. Capítulo 13 Aplicagöes e Processamento

Verificagáo de Conceitos 13.1

das Cerámicas

Verificagáo de Conc:

Pergunta: Explquesucitamente por que svidrocerámicas podem no ser transparents Sugerido:
oc pode querer consular o Capt 21.

Resposta: As idrocerimicas podem no se transparentes porque so poiisalinas À luz será
‘spathada nos contomos dos ptos nos materias poliistalmos s indie de refraio for aso
Aie € quand aquel Bros adjacentes o cmtorno aprsentarem oientagscristaloráficas
“ierentes ss fenömeno es disco na Seo 2110. Alem dis, como também oi observado
a Soo 21.10, as vidoccrmies podem ser tansparentcs e os tamanhos dos citas form
menores que os comprimentos de ondad luz vse

08 13 2 —_—_— — — — — — — —

Verificagáo de Conceitos 13.3

Pergunta: Considerando 0 diagram de fase SiO -A1.0 (Figura 1227 para par de composigs
sui qual composi oct ula sr tn reia mats desjavl? ui sun esca.
20%p ALO, 80%p SiO,

PSP ALO 78% 500.

Resposta À composigo de 28%p ALO,-78%p SO, será mas adequada porque temperatura
Hund ser maior para essa composic (171°C verus 1710 C: portant, em qualquer tempo
Far denied el da multa + Ido disrama de ass er uma menor fro de tse
quid presente que paraa composgio de 20%p ALO, ADP SIO, e, des forma,

Verificaçäo de Conc:

Pergunta: Explique porque imporamemocr o cimono na forma de un pófino.

Resposta: É important moc imento na forma de um pó fino ara aumentar a re suprfc
x partclas de ment Asresgdcnde hidrata enre apa ocmento carre na super
‘is partículas do mento. Potato. o aumento da rea porfa dispondel permite muiores
‘quantiades de izado

os 13.4

2

Perguntas Como a espera de uma pea devido af a magnitude das estes térmicas que
poden ser rod des? Porqué?

Resposta: Quanto mais ina ora espessura de uma pega de video, menoressrto as tenses té
(as inroduzidas quando a poga for aquecia ou resida. A rari paraiso € que ahereng de
temperatura aolongo da sep transversal da pea, portant. dfrenganograu de expansio ou
e contrgindiminir com a diminue da espesura

29. Aplicagdes © Processamento das Cerámicas + 25

Verificacäo de Conceitos 13.5

Pergunta Pega cerámicas mas gross so mais weine ao desenvolsimeno de trincs durante
a scagem que as pegas finas Por queso care?

espota As pegas eric mais prosas tm maior probable de rncar durante a sagem
que as pecas man finas devido difrenga da contre entre a sper eo interior o lomo da
Segiotransersa.a qual sed maior paraa pesa mas gros, À razo paraiso € que na pega mais
rosa qua que está endo clminada dante asccagem tm que percorer uma disc maior
o interior at supere

Verificagáo de Conceitos 13.6 ———

Pergunta: Explque por que wna arg, ama ve que waha ido cosida em temperature leva
perde sua hdroplsidade.

Resposta O fenómeno da hidroplasicidado core quando as moléculas de gua formar uma fina
película a redor das pequenas arts de aga: Durante o enden, esas partículas indivi
¿nai se funden umas com as outra dido ao quo viscoso que preache o volume dos poros
ne as partículas 0 volume dos poros queer ocupado pel ¿gua no cado badroplisticn Esse
liquide sco forma uma matiz vires no tstramento subsequent

30. lalo 14 Estruturas dos Polímeros

Verificagáo de Conceitos 14.1
Pergunta: Fuga distin env polimorfismo (ea o Capi 3 e xomerismo.

Resposta: Polimorfismo osore quando das ov mais estrtuascistalinssdo poshei para um
material com uma ada compo. romeo corre quando dus ou mais moléculas polen
‘so unidades repetidas apresentam a mesma composi, poem arrajos atómicos diferentes

icagáo de Conceitos 14.2

Pergunta Com base nas esrwtres apresenadat na seo ame eshoce à sue da dede
peta para. orto de pov

Resposta Uma vez que o loreo de polit posi a estara da unido repetida da Figura
11209). subiiho do domo decoro Egado lateralmente por um Stomo de dor gra uma un
dado

ia do foro de poli como mostrado abi.

PY
>

Verificacäo de Conceitos 14.3

Pergunta: Qualé drena ene configura e onformaçäo no ques feeds deis poi

Resposta: Em rlago ds caia polimérias.a dferenga entre confguagdo © conformo que
termo conformagio & empregado par ofre 0 perl ou à forma caía molecular cnquanto
‘© termo confguraio refers ao aranj das pass dos átomos 20 longo da nda. as quais
Prem ser aleradas ext pea quebra e peo sestablccimento de gags primäras.

ficagáo de Conceitos 14.4

Pergunta: Algun polímeros (is como os polir) podem ser tano termoplásticos quamo ter
mofo Suir ma rico para

Resposta: Os poléxerestermoixos tro age crudas, enguanto os termopláticosapresen-
tar estutuasincates Sem qualquer rau aprecio de igagos cruzadas

26-

31. Estruturar dos Polimeros 27

Verificacäo de Conceitos 14.5

Pergunta: (a) Compare o ado cristal nox meti nos polímeros (5) Compare 0 estado ndo
crisaline naquit em que estes aplica os polímeros aos vires cerámicos.

espsts (a) Nos metas ciiainos, átomos individuals esto posicionados em um aran pris
dios ordenado ao lomo de dismi aömien relativamente grandes. ordem de larga eat
mos cias poimérios resalta da compactaco de caia poliméricasadjcents

(0) Par on video cerámicos no ramos alstoriedado tomb existe ora a nid de
SiO! A deondem nos polímeros resulta da fala de alihamento das cias

32. lalo 15 Características, Aplicacóes e

Verificagáo de Conceitos 15.1

Processamento dos Polímeros

Verificacäo de Conceitos 15.2

Perguntas o cr a ductlidede como um porcenagem do alongameno para os polímeros sen
crisis nao é neces especificar o comprimento ld orpo de pros como core paras
meus Por qué?

Resposta: A razo pela qual no € nccessrio especificar compriment dil do compo de provas
‘quando se cita longamento percental paa polímeros semiersalinos porque, para os poline-

sm empescogamento, atodugio de ca propaga normalmente
o logo de tdo wcompeimento ti do corpo de provas ans que oorr a ratura; dss forma,
no est uma rcdudo de rca localizada como core com os metas a magnitude do along
mento perl € independent do comprimento dl do corp de prova

Verificagáo de Conceitos 15.3

Pergunta: Un plisieno amor deformado à
a Figura 155

°C exbind quetdoscomporsmentos mostrados

Resposta: O poisireno amorfo a 120°C comporta se como uma borracha (Fgura 15. cura ©)
parano. o comporiamento da deforma cm funcio de tempo seria semelkante no da Fgura
55

Verificacäo de Conceitos 15.4

Pergunta: Para segun par de polímeros fosa o sguie: (1) etbelçae ¿ou ndo pose deci
dir se um dos polímeros tem mator modulo de nagao que 0 our: (2) se 60 or posse. indique
¿gal polímero post o maior módulo de oso «nt cue as) razo e) para ss escola (3)
Je coa decido na for postre, eta expligueo porqué

Polistrenosinditic com masa molar numérica média de 00000 simo.

Plate twice com masa moar numérica media de 650000 hr

Resposta: Na ss nd pol Tatoo poletirenosindioático quanto otto apresentam
tendenci de rstalizr e, poramoaSumimos que tm aproximadamente a mesma crstalinidade
‘Alem dso uma vezque módulo em ragio vitalmento independent da masa molar, esp
‘avfamos que ambos materias aprescatssem aproximadamente o mesmo dul.

Pergunta: Pura segun par de polímeros fosa seguite (1) etbclça se ¿ou ndo posse dci
dire un dos polímeros apresta maior Inte de resistencia roo que outro; (2) se iso for
postive indique qual polímero pos o maior limi de resisénco taco e. en, de u)
‘esac para ess escola (3) e esa decido no for pastel, eto explique porqué
Pollen soin com massa molar numérica média de 00 000 sal.
Pollen od com masa molar mmérica da de 500000 mol

33. Carnctoisticas,Aplicagées e Processamento dos Polímeros + 29

Resposta Sim. pose. O poicsieno sodio poss maior mit de reine A
io Tano polímero sindcttivo quanto o Haie indem acral e porno, ssumimos
¿ue ambos os mueras tem aproximadamente a mesma csalinidade Emretanto, o mit de
Festen 8 rag aumenta omo aumento da massa molar 0 petro india pss
maior mass mola (400048 pol contra SO mol para o material tio),

icagáo de Conceitos 15.5 —

Pergunta: Pura oseguine par de polímeros ace e identique no mesmo gráfico as curas tensa
deformacio esquemática:

Copolimero polisiren-hudieno altri com mas molar numérica média de 100000
mole 10% des is dispense com sages cizadas, alado a 20°C.

Copolimero policstreno butadieno altri com mara moler numérica média de 120.00
_ginole 18% dos is dipontvei com bag encados, añado a “88°C.
Bages: Os copoimero polestienbuadeno podem exibircomportomeno elsomérico.

Resposta As curves tenio dformasio para os dos copoinerospoisieno-butadieno seat
ios so mostradas a spur.

sc

Detormagio

© copolímer restado 20°C exibirécomportamentocasomérico (ura C a Figura 151). vie
que € um copolimero aeaórto com poucs ages cruzadas alé dis temperatura do teste
st acia de sua temperatura de tran tea. Por otro lado, uma ver que -85 Cesu bain
¿a temperatura de transig vea do uivocopolímcropolcsicno butadicno.ocomportamento
tenso dorm so esas condigos € semelhante curva Ana igus 181

Verificacäo de Conceitos 15.6

Pergunta: Em emos da suma molecular. explique por que fenol formaldido (Boquete) náo
send um elstömer (A sara molecular par o fool Jormaldido est apresado a Tabea
143)

spot As molculis nos catómeros devem ser caía bidimensionas com alpumas puce
ruadase caps de ia obrar qundo no estverem so ens, © ena ormaldeido posea

statu tridimensional rígida formada por unidads funcional repetidas o que no atende à
ses eros de conlormacio e de Nexiblidade das cadens

34. 30 + Características, Alicagdes e Procossamento dos Polímeros

Verificagáo de Conceitos 15.7

Pergunta: Para cada um dos dois polímeros a sgui race e legend una curva esquemática de
volume especifico em funcio da temperatura (incl abs as curas no mesmo gráfico:
Polipropileno cxfealtaco com 25% de cistalnidade e musa molar pondeal média de 75.000
‘gino
Pottren esferltco com 25% decristalinidade e massa molar ponderl média de 100.000
‘wot

Repost: As curas par o volume eso em fngio da temperatura pra 0 polipropileno co
polsreno esto mostradas à Er

Volume Expecífico

Temperatur

‘Uma cz que ambos os polímeros apresentam erislinidade de 25%. ces xiirdo um comport
mento semelbane o representado pela cura B na Figura 15.18. No entano, o poesireno tr
temperatura de sho ede transi vir mais eleadas em consequncia do grup atra mas
volumoso na estruura de sua unidado repetida € porque ele post uma masa molar ponder
média mais cord

Verificagáo de Conceitos 15.8

Pergunta: Par os dois polímeros a seguir. (1) dia se ¿ou nd pose determina se um polinero
emma temperatura de uno mats elevada que ou: 2) eo for possveldga qual pos
‘aio temperatura defo e endo cit as) riot oe) para sun escola (3) seve deca ndo
For possvel dig porqué
Pollen sonic com massa expectca de 1.12 /on' e masse moar pondera média de
150000 gim
Pole sdiatco com massa especfia de 1.10 seme masa molar ponderalmédia de
125.00 gm.
Resposta: Sim.é pose determina qual dos dos poiestienos possi a maior TO poñesireno
ot ter. temperatura de foso mis leva, pos tom uma massa espectica maior (0 €,
menor grav de ramifcages) ami a maior massa molar ponderal mia.

Verificagáo de Conceitos 15.9

Pergunta: Durante os mess de invema a temperatura em algunas pas do Alsca pode ser 130
Balza quant -55°C (65°F), Dene or elesómerosisopreno nar estreno huis econ
ir butano cloropren «poor qual) seri) adeudos) para os preus de autor:
iso en condos? Porqué?

Resposta: A partir da Tabea 15, apenas o polisopreno natural, o poisirene ut
potisdoxano posdem alas de temperatur dc quee estendem aio de-S5°C. Em temp

35. Cameteristies, Aplicagdes e Processamento dos Polímeros + 31

raturs baix do ie inferior da fix de temperaturas dti, outros estimer ados na
Fabela tornam a rái portant, no so adequados para x pneus de automónci

Veri

icagáo de Conceitos 15.10

Pergunta Os poneros à base desilcone podem er preparado par exis como líquido dom
perara ambiente. Che dfrengs na run molecular entre else os elasómers de slcone.
Sages: voé pode querer consular as Sees 14.3 189.

Resposta Or silicones quidos ter mass molares nas € uma pequena quanidado de gages

eruzadas enquanto as mass mojar para os estimer serio muito mares: elastomers
também apresntardo alguma gages cruzadas

Verificacäo de Conceitos 15.11

Pergunta Digas massa molar deum polínrosnttiado por mei de polen
send relrivamente alia, mda ou relativamonte is, ora a segues imac

(a) Inicia rápida propagas lena e termine rápida.

(6) Inician lent propage rápida e termina ent.

(0) Inician rapida propaga rpida teminacio let

(a) Inician let, prepagoso lenta terminas rpid.

Resposta

(4) Par inicia rápida, propaga lenta teminacio rápida a masa molar ser relaivamente
‘aia.

(6) Para inciago lena, propagasio rida € teminaçäo lena. a massa molar será re
al

(6) Para incigto rápida, propaga rie termina lent, será oda uma massa molar
media

(4) Para icing let, propagago le
média

€ teminagio rápida. a massa mola será bana ou

Verificagio de Conceitos 15,12 ——

Pergunta © néon 66 pode ser formado por meo e uma rado de polmerizagdo de condensagto
m que o hevameteno diamine [NH-(CH).-NH eo dco pic reagem um om o oura com
à formacdo de ua como um subproduo,Ecrev essa reo da mesma mancin que a Equagdo
15% Nowa eur do ácido adipic 6 seu:

i
noi

o
1
—C— 0H

=o-=
i
==
==
zaz

Resposta A segu est representada a reo nue o hexamotilenodiamin co cido adipico para
produ lon 66 com gua como um subproduto:

36. Verificagáo de Conceitos 15.13

Perguntas
(a) Porque prendo de vapor de um plasifcante deve sr relativement bata?
(0) Como acrisianidad de un polimero será afro peu aie de un posiicane? Porqué?

16) Como a dico de um placate infec o ante de rexiuenca dra de um polímero?
Porque?

Resposta

(a) Sea presto de vapor de um pliante no for relativamente baixa, pastificnte poderá
‘rapora.o que resaltar em um faglzacio do polímero.

(0) A crisalnidad de um polímero o qual ena sido adisonado um plastlicame será red,
ama vezque as moléculas doplsicate posiciona se entre as moléculas do poire. que
‘utr maior desainhamento dese último.

(e) Olimite de resistencia tag de um polímero ser eduzido quando um lasifiante for ad
«sonado. Uma vez que as moléculas do placa alatam as moléculas da cadci do polí
‘mero, as magnitude ds age secundarias et s caia slo redidas o que entraguece
material que a resistencia € uma Fungo da magnitude desa goes.

Verificagäo de Conceitos 15.14

Pergunta: Para un componente de borachaque na su forma fn deve ear vucanizado, a val
‘antzagio deve ser realzada ame ou apös a opera de conformacdo? Porqué? Suert: pode
seri consular Seo 15%.

RespostaA vucanizao de um componente de borracha dev se conduzka após a operas de
‘onformagio,uma ver que apa vuleaizagio.a deforma pisca(e ponamto.acontormasio)
Ai sé mas pose, pois foram ntrodundasIgugöcs cruzadas nto as cala

37. et 16 Compósitos

Verificagáo de Conceitos 16.1

Pergunta Cie diference grano mecanismo de aumento da eséncia ene os compés efor
ados com panda grande os composts rjrgados por disperso.

Resposta A principal difrenga nos mecanismos de aumento de resistncia ere os compósitos
reforçados com particulas grandes srtorgados por disperso es no fo de que, para os com
sto com parias grandes as iterages etre as partículas a matriz no so tratadas sone
molecular cnquanto para o aumento da rsiénca por disperso, sas intragóossáo tratadas 40
ie molecular.

Verificacäo de Conceitos 16.2

Pergunta 4 tabla a seguir lso quero compöstos hipottics refrcados com fibra alnhads
ideas por Aa D} juntamente com sua corteros Com ase nesses dedo, asique o
{quatro comptes em ondem decrscome de resta na dires lool nd jue

Sua desifcocdo
Fago Comprmente
Votuméii das. Resténcin das Med dar Fürs. Comprimene
Compsito —Tyode brs Fie "en ha) om) Caen)

A vito e asco s on

8 video es ss 2 us

© carton vs sw s vu

> tune 0 ss s os
Resposta A casco da maior para a menor rssónciana direc longitudinal seguine:

C.D Be A, Osompósto Ce omai resistente, uma vez que ss fibras de carbono so conti ©
máis retenes que as bras de vivos, também, porque presenta a maior frag volumétrica de
{bas O compost D tem menor resistencia que o compost. ps presenta menor valore Y,
que ne a bras de carbono tan so continuas O material € próximo, oi asia de
‘do sto menos resistentes que as de carbono: sas Kira também sho continuas. O compósio A
o menos resent, pois € compost peas ras de vidro menos rssenes as iras io descan-
tinas eo var de € 0 menor dente os quatro materia

38. 34 + Compésitos

Verificacäo de Conceitos 16.3

Pergunta: Ce una cracteíico deve e uma coraeísca menos dxjévl poa compositor
fondos com fibras (1) descominuas riadas e (2) descente com orena aeatiria.

Hespost: Para s compósioreorgados com bras descontínus rindas uma caracter
desjéel ao de composer relativamente resem e rígido cm uma diego uma caras:

tertiea menos desejve slo a proprcdades mecinicas anistrópicas
Para os compóstosreorgados com fibras descontínas e akatrias uma caraceistic dese

vet so as propnedadosiotrópic: uma caracteres menos dec Colo de náo exit
‘qualquer divo de ata restée.

39. capiruto 17 Corrosäo e Degradacáo

dos Materiais

Verificagáo de Conceitos 17.1

Perguntas Vocé esperara que ero sore coros em dgua deal pureza? Por que sou por
cuendo?

Resposta O ferro no corocri em gun de ata pureza, pos todas a es
59681733 177. dependemda presen de alguna impureza al como fon
Sisolsiaa,

de edugto,Equa-
fou Mou onen.

icagáo de Conceitos 17.2

Pergunta Modifique a Equa 17.19 para o caso em que os metas M, M, eam ligas
espia Nese caso, € necosário vat em consderaio as composides dos meas M, © M Se
[st Je [Mt] representan as consentrades dos metas M, e M as sas rospecivas ias, qua

AT MEN

nn

Verificacäo de Conceitos 17,3 ———

Pergunta: Elige sucintamentepor que apolarcagdo por concennao om grande & respons
vel pelo controle da va em reader de oxida.

Resposta A polarzago por conentrazio náo oralmente controlada pa taxa de orrsio ns
reaçhes de oxidacio porque sempre haver um suprimento limitado de tomos do metal ma ner
face doeletrode que sá sende coro.

Verificaçäo de Conceitos 17.4

Perguntas) A panir du série alien (Tela 72 cie és ens ios que podem ser usados
para protege chances o quel en seu ade ava

(by Algumas vezes acorns galvinica previa facendo se un conto cléico enre ambos
‘os mats no par eum terre metal que € médic em velo esses dois Conserando a série
ani, cre um metal que pode ser usado para proteger um pa galinic cbre-alumini.

Resposta: (a) Os seguintes meas ins podem ser empregados para protegergalvanicumente o
quel em seu estado ativo (0 esto localizados abaao do Nina série gahänin): esta.
‘humbo, aos inaidéves 316 € 30, ero fundid, oro ag, ligas de alumi, edna, sumo
comercialmente puro, inc magna € gs de magnesia

-35

40. 36 + Corrosio e Degradacio dos Materiais

(©) Zinc, magnsio e ligas de mugnésio podem ser usados para proteger um par galvánico
ste alu.

Verificagáo de Conceitos 17.5

Pergunta: Ct dois exemplos de so benéfico da consi gavnica Sugedo: Un exemplo€ciudo.
posteronnente nese cpt,

Repost: Dis wos benicosd corroiogalvinicasdo a prevengio da comodo por mio de pro
Hose ci ea bateria de pita oca

Verificagäo de Conceitos 17.6 ==

Pergunta: À Equagio 17236 igualmente válida para ascorosdes uniforme e por ies? Por qusim.

Resposta A Equagio 172 nd igualment vida para as corso uniforms pole A 0
para iso é que nos ies ataque da comosio € mito localizado, um pie pode penerar toda a
‘Sipeaura de uma pega (orando al) com muito pouesperda de material com taxa de pen
trago d corrio muito pequena. Na corrosio unirme, taa de peetrado da corn repre
sia de forma presa extenso do dano cavadopelacorroo.

Verificagáo de Conceitos 17.7

Pergunta: As as paraonseras so fas apart de um ao cuj interior recto com uma fina
(amade de tea O £anho protege à acoso. orrndo coda pcs produtes alimento,
da mesma mancira que o neo protege. ago contra a corastoammoserica Explique sucinament
‘como €poxsve exa protesto cada nas lts de conservas uma vezque 0 esumho ¿eleroquimt.
camente menos avo que o ao na série garnie (Taba 172)

Resposta: O stan oferece proto galvánica av ago ns tas e conservas apesar de ser cet
quimicamente menos aio que o ago na série galvinica A rao para sso ¿que a Sr gavin
Tepreseta as reatvidades dos meat e ligas na gua do mar entre

ments que sio comidas em as 0 estao €o metal mas avo.

Verificacäo de Conceitos 17.8 ==

Pergunta: port dewna perspectiva molecular. explique por queo aumento nomúmero digas
‘uzadas ema eritainidade de um material polis melhor a resstnc 0 nchamento € à

issluçd Voce espera que o número de iugdes cruzadas o a crisalmidade ena amar fe
“nea? Juste su escolta. Sues: pode ser un consular as Segoes 147.141,

Resposta: Durante o inchamento ea disolusño de materia poiméricos as moléculas de soluto
“funde ocupam posiges entre as macromoléculas d polímero e, dens forma, orar sua
separo. O aumento tanto do gra de ligaes cruzadas quanto da crstalinidade aumentará a
rexstencia do polímero a ess pos de degadagio uma vez que haveré major gra de gages
intermoleulares entr a cados adjcentos so restringe o número de moléculas de soluto que
podem penetrar nses locals

À lormagio delgados cruzadas será mais cea. Para os polímeros incares que so aa
mente císaios as lpagoesinermoleculaes so gages secundáris (van der Waal cou de
hidrogéni) esto relativamente fracas em comparaio as fortes gags covalemes asociadas ds
Higgs cruzadas.

Verificacäo de Conceitos 17.9 ==
Perguntas Lies difrengas entre coros nos mes

(a) acorroxdo nas cerimics e

41. Corso e Degradacio dos Matersis + 37

(0) adegradagto dos polímeros
Resposta
(a) Tes iferengas entre a corrosio nos metas ea corrsio nas ctámicas so:
1) Os materials cerámicos lo mai reístenes A costo que or meais ma mora dos
2) A corrosio nos materias cerimics normalmente apenas em um proceso de disolusio
{uinicaeoquanto nos metas cl geraimenteeetroquinica,
3) As ere do mas rssenos Coon em temperaturas levadas.

(6) Tks diferengas entre a corrosto nos meti degradac dos polineros so:
N io quin quo ss e conos
2) Os mecanismos de degrada par 0 polímeros o muiscompleros que os mecanismos
de comodo dos meta
3) So possi mais tipos de deradago para s polímeros - por exemplo, dslusi, ina
mento ruptura de gages (por meio de adiag alor ercagdes utc),

42. lalo 18 Propriedades Elétricas

Verificagáo de Conceitos 18.1

Pergunta: Se un material main for resfriado, por mei de sua temperatura de uso, a uma una
enrememen rápido, ce formarán sólido no crisatino (ao & um vdro metálico). conduite
dae lémca do metal ndo crating será maior ou menor que a do sa logo cristalino? Por
que

Repost: A conduvidads lirica de um vido metáliosrá menor que do su análogo sit
lino" vidro no possuirá vinualmento qualquer esruura atómica periódica e, como resultado.
«iso, os clon que eso cnvolvidos o proceso de conduciosotrrioespallamentos requn-
tes repetidos (Nao existe epalhamento de tros em uma rede cristalina atómica pfeil)

ficagáo de Conceitos 18.2

Pergunta: As ressivdades épicas dsemperaur ambiente par cumbe puro e. estnho puro
lode 206° 10° 111% 10" fm, rprenvament,

(a) Trace um gráfico esquemático da resisiidadeeévica à temperana ambiente om fu da
composi para todas a composighes entr humbo puro eo eta pur.

10) Nes mesmo prác, race euemascanent resitvede cerca em fang de composicio
aie.

(6) Explique a formes desas dus curvos asin como quasquer iferengas ee cl
Sugsto-voeé pole querer consular o diagrama de foseschumboesanho, Figura 98.

Resposta () ¢(b) segir es mostrada aresiividado eli em fungdo da composite para
Hs chumbo-stano tanto temperatura ambiente quanto 180°C

150°C

Campanie (ep Sn)

Resistvidade trea

43. Propriedades Eltricas + 39

(©) Consultando o dagrama de fses Pbn (Figura 98) observamos pea extrapolaio das
¿as curvas solv até temperatura ambient (pr exempl, 21 C) que a solu sólida mono»
{cad so a existe etre 0chumbo puro uma componigio de aproximadamente php
Ph Al dso aia de compose a logo da qual à a € está encontre etre apo.
imadamente 99%p Sn-Lp Pb eo cano puro Dentro destas das rides de componiin à
resiividado aumenta de acordo com a quad IS Ts alé divo, no grafico apresado, are
vide do Pb puro std representada (esquematcamente)comosendo maior que a resisiidade
¿o a pur conforme o enunciado do problema.

"Alem divo, para compos entre es dos oxremos.tato a as «quanto a fa foes
em, a reisividado da liga Sri uma fung ds ressiidados das fase individuals e das suas
fragdes voluménias como desert pela Equos 1812. As fagdes mássicas as las € 8 ma
‘epi ae na Figura 98 ari Incarmente com a mudanga na composigo (de acordo com a
gra da alavanca) Exnte uma disparado rzoivel entre as ase specizas do P € do Sa
(1135 gem’ contra 7.3 er), Desa forma. de acordo com a Equagao das fagcs volumétrica
das ass no serio exatamente igual as rages mássics o que significa que aresstvidade no
Sofrera varagde deforma exatamente linea com a ampoule. No gráfico, por conveniencia à
una nes regio fo representa omo ines.

ASOC a cura paul a mesma forma geral, sá desocada para resisiidndossignica-
vamente major uma ve que as rsisividad aumentan como aumento da temperatura (Equa
¿io LU Fgura 188), Alem dis, apartir da Figura 9, a 150°C a solbildado do Sn no Pb
Sumenta até aproximadamente 10%p Sn 0 €, o campo da fae mai argo aumento de
fesisvidade devido a ect da solu sid esiende-5 o longo de uma aia major de cumpo-
sigdeso que também pode scr observado na figura O comporamento da rssiidade em Lungio
temperatur éscmelhante no lado sico cm etanho.onde a 150°C o campo da fase Pestendo se
a1éaproximadamente2%sp Po (98% So). como acotee à temperatura ambient paras com.
poses na edo blica a + $, ográico aproximadamente linear etendendo.S cate os Valo
es de resistividad encontrado nas composies das solides máximas das dus es

Verificacäo de Conceitos 18.3

Pergunta: Done Zas o CS, qua apreentard a maior energia de pagamento entre bandos
2 Chela races) para sa esco.

espota O slt de sincoapresntará uma energia do espaamento maior entre bandas que o
seleneto de cidmio. Ambos sio compostos do tipo I-VI.¢ 0 Zn € o $ a ambos venicalmente
cima do Cd e do Sn na taba periódica (Figura 2.6). Ao moverse de ain para cima na aba
periódica. o valor de E, aumenta.

44. 40 + Propriedades Eléticas

Verificagáo de Conceitos 18.4

Pergunta: Em temperaturas relamente elevadas nto ox materias semiconduores dopados com
domlors quanto com receptores sir comporiamento inreco (Seco 182), Com base nat
‘castes da Seo 18 da sco antro re um gráfico esquemático da energia de Fermiem
orga de temperatura para um semiconduior do tipo até ona tomperatara na qual le e tre

ninseca Anote também messe rios pose de energia corspondemes ao topo da banda de
valencia pare inferior da banda decondugáo.

Repost: A seguir si mostrado. gráfico esquemático d encrgade Femi em feng da tempe

| sl
H
| “Wanda de valéncia
=

‚Como foi observado ma seg anterior em temperaturas bats o material € extríseco € à
energia de Fermi cst localizada próxima a0 topo do espacamento entre bandas, na vihanga do
the doador para um somicondutordo ipo Com oaumentoda temperatura, o material xen.

tualmente tomarse mrínoco,e a energa de Fermi cara localiza próxima ao conto do epa
‘mento entre tandas (Seo 185),

Verificacäo de Conceitos 18.5

Pergunta: O Zn ana como um doador ox um receptor quando for adicionado ao compost semi
condor GaAs? Por qué (Considere que o Zn éuma impureza ubsucional)

Resposta: O Za atará como um receptor no GaAs Uma vez que 0 Za um elemento do grupo
IB mataba perdia, ce substiued o Ga: lem dis, um átomo de Za possl um cion de
valencia a menos que o tomo de Ga,

Verificagáo de Conceitos 18.6

Pergunta: Com baena Figura 18.17, conforme nil de dopagem aumento, vocé espera que aso
pera na qual un sonicondutor tormes ntrímeco sumen, permancza esencialmente a mesma
‘ou doninua? Porqué?

Resposta: De acordo coma Fgura 18.17, confrme aumenta ont de dopagem.a pois da linha
horizontal para a "Regio Extra” move para cima, essa forma. ponto no qua ro
inrinsecase toma dominante se move horizonialmene para temperaturas mas clevadas

45. Propriedades Etes + 41

Verificacäo de Conceitos 18.7

Pergunta Com bue na curve par a concentraçd de lens em fan de temperatura para si
co de ipo n masrada na Figure 1817 e na dependencia do logarime de moblidade des elévons
m fun do temperatura (Piura 18.190) ace um gráfico exquemadc do forme da condut

Side ric en Jungd da temperatura parao sil quefoidopado com 10" m’ dem impo.

za oadora. Em seguido, explique sucimtment forma desr curva Lombreque a Equa 1816
express dependónci da conduvidade em rlado conencio de clérons e à mobile dos
‘irons

Resposta O gráfico esquemático para o ogaimo da conduividae elie em fungi da
atar ed mostrado segir.

Tagan da conduividade

Temperatura

De acordo om a Equagdo 1816, 1condatividad elie de umsemicondutordotipon € pro:
porconal o produto d concentragáo de citons (1) da motilidad dos los (A) u sch,

A pari da Figura 1819, no exit qualquer curva par n= 10m: entretato e fou trazada
ii se encontrarente as cumaspara"= 10° m "10m lei mess forma geral dels
ou sea. lpartmo da mobile dos cons diminui cum o aumento da temperatura. Vamos
agora considera individument a ts pies no gráfico do loparmo da concetrcio de ce
"tons cm long da temperatura da Figura 1817. Para a gio de “conglamento” d curva (to
para bis temperatura). lopartmo da concetracio de cltron aumenta Sipifenivamento
com 0 aumento da temperatura, O produto dss pare da cura e da regio d curva na Figura
1.19 o longo de ana de temperaturas compardrl leva a um aumento resultante nolan)
«a condutividad com o aumento da temperatur (de acordo somo gro apresenlad) à di
‘igo de log, om a temperatura € mas gradual que o aumento delo,

"Ao longo da regido extrínseca” da Figura 187. log permanece constant com o aumento
a temperatura, eoquanto os 1, coninun a diminui (de cordocom a Figura 18.195) O rulo
final dese tomar 0 produto dessas dus curva € que a condutividde diminuirá com o aumento da
temperatura. Segue se que a curva para o lg vem fun da temperatura tera que pasar ces.
Sarlamente por um valor máximo cm alguma temperatura imcditamente abaio do nko da
regio cinc,

Finalmente paraa “regido intrínseca” da Figura 1817 logn aumenta drastkamente com a
temperatura. cnquantologp, continua diminuir(embora de uma mancirano to dr. Figura
18 19} resultado na de se fazer o produto dessus dus unas € um aumento da condatividade
era como aumento da temperatura. conforme mostrado no gráfico Alem isa curva de og
1 em fung da temperatura ambém passa por um mínimo em alguma temperatura próxima ao
{nisi da regio inrinsoca da Figura 1817.

46. 42 > Propriedades Eléticas

Verificacäo de Conceitos 18.8

Pergunta: Voc esperaia que um aumento na temperatura nluenciae opero de ranstores e
radars de jung p-n? Explique

Repost: e a temperatura de um reliiador de jungiop-n ou de um transistor de juno for ce
sado suite or materia semiondutors iio se tomar inríncoos odipostivo se tomar

inoperante. Alem dio, poderd osorera difuso do Componente dopant de uma regio para
Anar € re era, oque também levar a problemas de desempenho.

Verificagáo de Conceitos 18.9

Pergunta: No nato.dechumbo sólido (TO quals) 1010) de polriaçä st poste]?
Porqué? Observar: anat de chunbo en a meza sons cristina que amo de bris
(Figura 1835)

Resposta As polarizados elarónca, iónica de riendo sriam observadas no itanato de
chumba A polrzao trie ocre em todos os mueras icéicos O chum, o iio ©
‘Soxigénioseriam som divide denaturera altamente nica Am dio, polrizag de orienta
‘io amb posa, uma vez que momentos de dipolo permanentes podem sr induidos da
mesma mancira que para o BaTiO, como está mostrado a Figura IR.

Verificagáo de Conceitos 18.10

Pergunta: Vocé esperara que a dimenses ficas de um material ecke tal como o BaTiO,
‘madassem quando le ose submetio a un campo eco? Por que sim ou por que nao?

Hespost: Sim. dimensdes ss de um materia pirociétrico como 0 BaTiO, mudam quando
le submetdo a um campo citrico. Como fo observado na Figura 1836, uma voltage (os um
‘impo ergo) € rada quando as dimensöes de um material pizocirie sto alteradas Sei
logo esperar que o seo meno corres = ou sj. que à oloccio do materia em um campo
ético camas manga em sas dimmdos ica.

47. Beta. 19 Propriedades Termicas

Veri

¡cagáo de Conceitos 19.1 ==

Pergunta) Espliqe porque um and elo na umpa de uma jura de vdroafrnsará quando
combo for aquecido.

10) Suponha que o ane sea eto de ungtini, om vez de ri. Qual será o fo do aquec
ment da tmpac dejare? Porqué?

Resposta: (2) Um anel de latina tampa de uma jarra de vidroafromar quando aguesdo pois
tio emumooeficiene de expansio térmica maior 20» 10 (C) conta aprosimadamente
3210 %0) para vido. abel 19.)

(0) Sco ane! for feito de tungteio.cm vez de aio, an aportará jarra quando aquecio,
uma vez que o ido expandirá mais que tungsteno. Os valores de para o vito € o tungsteno
Mode 10° (CY 248% 10°C) seespectvamente

Verificacäo de Conceitos 19.2 ==

Pergunta A conduividadetórmica de um ag carbono comun € maior que ad um ago none.
Por que sso corre Sugeo: vee pode quere consular a Seg 112.

espota A conduividado ¡Ermica de um ao cartono comum Emaior que a de um ao inordável
porque exe posi consntragdes muito mus clvadas de clement de ig. Or átomos doses le
ments de ha servem comocenro de epalhamento para os tros lives que et em dos
no proceso de transporte mic

Verificagáo de Conceitos 19.3 —————

Pergunta condutividae térmica de una amour de uma cerimica monocrisalina €igiramente
‘maior que ade una amontapolcitaina do mesmo material Por que is ocorre?

Resposta À condutivdade érmica d um monocristal € maior que a de uma amostapoicrsalina
do mesmo material porque anto slonons quanto sein ives so spalhados nos contornos
‘ds grog diminindo, dessa forma. eficiencia do transport térmico.

Veri

ago de Conceitos 19.4 ==

Pergunta: Dee un potienoincar (f= 450000 go eun poiieno levoneme ramifeado
(I. 0.00 gol) quel possu a maior condutvidade térmica? Porqué? Sugesdov0cé pode
{querer consultar «Sale Lad,

Resposta O potsilen linear possuiré maior condtividade que o policileno levemente ami
cado pois o pramoiotrá um grat major de candado em vide de sua extra molecular
linear Um vezque a transferencia de slo Calzada por vhragde da ade molecular e600"
enagio dessas virago aumenta com a porcemagem de eistaniado.quamo maior fora ci
talado, mor ser a condutividadotérmia

a

48. 44 > Propriedades Térmicas

Verificagáo de Conceitos 19.5

Pergunta: Espliue porque run di fig a maganeu metálica da pora de um automével parce
‘mat fr ao toque que um volante de plastica apesar de ambos esarem dmema emperatn.
Resposta: Em um día fn a maganta motica da porta parece ma ria que o volante de plástico
porque metal tm condutividdo Térmica mors, portant, conduz ms rpidamente o calor
Para fora da ol

49. Er. ZO Propriedades Magnéticas

Verificagáo de Conceitos 20.1

Pergunta: Cea principals someltangs e dierengs entre os materias feromagníticos es ert
magnéticos
Repost
Assemelbungı entre où materias ferromagneticos 8 ferrimagndics so as segints

(1) Existe uma intrago de aoplamento entre os momentos magnéticos de dtomosiátions
adjaents para ambos o pos de materia

(2) Tano os materials feromagnéticos quanto os ferimagnéticosformam domi.

(5) Ocomportamento BH ahitres € exibido por ambos desa forma, sto posses mag-
stages permanent

Asdiferengas entre os materias ferromagnetcos ferimagndticossdo a seguis:
(1) Oacoplamento dos momentos magnéticos paralck ara os mueras ferromagnéticos¢
antparalelo par os frsimagnétios
(2) Os materia frromagnetios sendo matriis metálicos so condutorescéricosrlaiva-
mente bons uma vezque os materias ferimagnéticos so ceramics els so isolates laicos
(9 AS magnetizagbes de saturagio sto maior para os materi feromagnstisos

Verificagáo de Conceitos 20.2

Pergunta: Qual éaiforenca onic avenues rivale d espn einversado espn? Suges
sao: vocé pode querer consular a Seo

esposas Tano sutura caia do spin quanto a inversa do espincio consist em um
mpihamento compacto dos inions (ons O) em um aranjo CFC. Ha doi tips de is cr
(os ocacdricos entre os Anions os quais poem ser ocupados pos étions Os étions divan.
15 (porexempla Fe") ocupam poses Lead em ambas as struuras À dicrenga esd na
‘cupagio dos citions tivalents (por exemyio, Fo”). No espino todos os fons tiens esto
chaos em sos ctacrios por outro lado, na sruura inversa do sind mae dos dns
sá posicionada em ston erario, quanto à otra melade ests em is taco.

Verificagáo de Conceitos 20.3

Pergunta Explique porque repeds quedas de um in permanente sobre piso fado com que ele
Fue desmagnetzade

Resposta A queda repetida de um má permanent obre ocho far com que ele fique desmag-

netado porque os choques fazer com que grand numero dos diolos magnéticos quem desa
Tinhadosdevido 3 rtacáo dos mesmo

ss

50. 46 + Propriedades Mognéticas

Verificacäo de Conceitos 20.4

Pergunta: Eshoceexquematicamente em un único gráfico o comporumento de B em fun de H
para um material ferromagnétia(a) a 0 K. (D) em uma temperatura ineditament abico da sua
Temperatura de Curie. (0) em umatemperaturamediaamenteacina da sua temperatura de Cure
FEspliquesucamente por que ems curvas tr formes diferente.

Resposta: Ese comportamentos de em fungio de H sio osados squematcamente a
segue

Inneitamente
abatvode Te

Acim de Te

‘AO K, a mugnetzago de saturagto será máxima co ciclo de hstersspossir a maior ea. Em
ta temperatur mai clvada(poróm ainda abaix d temperatura de Curie) a menctzago de
trade iminuirá o tamanbodo co dehiserese srároduzido, Finalmente, cm emperaturas
cima da de Cure, compartament feromagntico dita de ease o material torna paa
magnético, exbindo um comportamento Incar e B em funcio de Ha inicio dose segmento
¿Selina € muito pequena

51. Propriedades Magnétiess + 47

Verificacäo de Conceitos 20.5

Pergunta: Exboce esquematicanente o comportement da ere para wm material frromagné.
tio que esi send gradualmente desmagnetizato por sua recilgen em um campo H que mada de
‘die diminue magnate

Resposta: Um eabogo exqemático mostrando o comportamento da hiterse para um material

feromugniico que stásendo gradualmente desmugnctizado 0 ser clad em um campo H que
muda de dre dino de magnitud ests mostrado 4 su

t

7

Verificacäo de Conceitos 20.6

Perguntas Pura os materias feromagnéticos e fenimagnétics posive controlar de diverses
‘manciras (por exomplo mudancas na micros adies de impurezas) a facial qual
a paredes d dominio se moven conforme o campo magnético variado, Esboce um ciclo des
terse esquemático de B m Juno de H param material foromesnétic esuperponha ness gr.
fico as alters que ocorreriam no ciclo eos morimem dos contomos dos dominios fossem
impedidos

Resposta O impedimento do movimento das fontciras dos dominios mehorará acocrividad do
material magnético sem produzir uma mudanga signfcatva na denadade do Nuxo de satura.
Desa forma, os comportaments esquemático dB em fang de Y com sem à ro ds
ronteiras dos dominios sto mostrados na figura.

‘Sem impedimento L— Com impedimento

52. Eee. 21 Propriedades Opticas

Verificagáo de Conceitos 21.1

Pergunta: Disa sucntamenteas someltangas es diferenga nn os ótons eo fonons Sugeo:
podeser sal cons a Seco 192.

Resposta

AS emelhanças etre os ótons € os Onons So:

1) Ambos podem sr desrts como de natureza ondulatri

DA energia para ambos € quant.

As iferenas entre osíóton os non so:

1) Os onons so ondas ets que ext no interior ds marais sólidos Os tons sto puc.
Le de energiaeletomagnstica que podem exis nos materi sólidos aim como cm outros

2) Exist uma diferen considráve entre as veocidads dos (ons e dos fónons.A elocdado
¿e um fton € a mesma que a velocidad da luz no meo em ques: para um fönon sun velo
‘sade a do som,

Verificacäo de Conceitos 21.2

Verificagáo de Conceitos 21.3

Perguntas A radio eleremagnética pode serte port es pespecivas clásica deme
ia quince Compare sucntment ess dots pontos de it

Resposta: A pa da perspectiva clásica. rdiago clcromagnéic de natures ondulaória o
as poselsenepis da radagso so contnuss A partir da perspectiva da mecánica qua.
radio lctromapnétic € de naturcza dupla (endo tanto ondulaória quanto uma partícula) ©
em todas as energlas Si poses (sto a energia quantizado),

Verificacäo de Conceitos 21.4

Pergunta: Por que os mews so transparentes às odiaes de ala freguénci. os rios X eos

Resposta: Os metas so transparentes à radios de ala (requnci.os alos Xe os ais 3. pas.
as energias deseos pos de rada so muiors que à da luz visitas cxclages deiönics que
‘orrespondem a esas energies (com a absrgie de energia) ndo so poses porque as energias
para tas rames srl para dentro de um spagamento entr bandas de energiaacima da mas
elevada banda de cncrgapacilmenoprecnchida

Pergunta: Quis dene os suite óxidos quando adicionado a sic fundido (SiO) cumenarao
seu ndice defecto: ALO, TO, NO, MgO? Porqué? A Tabea 123 pode seri

53. Propriodados Ópticas + 49

espia Nos materias iónicos, quanto maior fo Lama dos ons components, maior ero
rau de polarzadoeletrönica Ao consulta Tala 123 bservamos que os fons Al”, Tr". NF 0
Asa todos de maior tamanho que o fon Si" (003 nm, 0.05 nm.0.069 nme 072 um. respec-
tirante, contra 0.040 amc param, todos ees ons aumentaro. Sadie de retrcio quando
{orem adicionado 0 SO,

icagáo de Conceitos 21.5

Pergunta: Os elemento emicondutoes sic e germáni so wansparnts dls vse? Por que
sim por que no? Suda: pode ser il consular a Tabea 183.

Resposta: Queremos decidir seo Sic o Ges transparentes luz vl com bas em suas ner
fm docspagımento entr bandas A Tela 183 in 1.11 EV € 067 eV. respectiament, para os
Valores de E par esses dos semkondutores De acordo com a Equacio 21, eho scmicondutores
com energias do spagumento etre bandas menores que aproximadamente LA eV slo opacos à
Hz iss Dess form, tatoo Si quanto o Ge enguadram e ness categoria eto a ur viel
(absorid por trames leona da banda de valencia ara a anda de condusáo
Bandas de ener,

ance de

‘cus razonvelmente crios espaamentos et

Verificacäo de Conceitos 21.6

erga Compr fre qu damien correo dence ase

Resposta A cor caractrstica de um metal determinada pela disibuigo de comprimentos de
onda da adicto luminosa no absorvida que € ria. À cor craters de um no meta

"ranspaent determinada pela distribu de comprimentos de onda a rdigto luminosa no
Absorida que étranemiida através do materia,

Verificagäo de Conceitos 21.7

Pergunta: O mateialsemiconduor select de znco (ZnSe) que possum espagamonto entre bar
das decnergia de 238 à forocondutr quando export umaradiao de vis? Por que sim,
ou por queno?

Resposta O seleneo de zinc com um espagamento entre bands de energia de 258 eV. oto-
Sondutor. Para ser otocoduor ov tons devem er exc apartir da banda de valencia para
anda de condo pela absorgio de radiagio luminosa De acordo com a Equagio 21.16 à
ner máxima para 0 spagamento cir bandas de energi paraa qual pode haverabsorgto de
luz sve € de 3. eV: umn ver que a ncrga do espagament etre bandas para o Ze € menor
que esse valor averátansigsscltónicas fotoiduzidas da banda de valencia para a anda de
conde.