Exercícios 5 -resolvidos por aluno (André C.N.).doc

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL Programa de Pós-graduação em Engenharia e!a"#rgi$a% inas e de a!eriais CIÊNCIA DOS MATERIAIS A"uno& Andr' Andr' (ana" ar)ues Pro*essor& (ar"os +ergmann EXERCÍCIOS – RELAÇÃO ENTRE ESTRUTURA E PROPRIEDADES – CAPÍTULO 5 1. Elementos e l!"# !n$l%em &o%'o no m(%lo e el#st!'!#e. Ent)et#nto* #s )es!st+n'!#s me',n!'#s s-o s!"n!$!'#t!#mente #$et##s. Po)/%+0 ,uando se $o"o$a !omos de ou!ra su.s!/n$ia% e"es *ormam .arreiras na 0assagem das dis$ord/n$ias a*e!ando assim a resis!1n$ia me$/ni$a2 3 o módu"o de e"as!i$idade ' resu"!ado da energia de "igação en!re os e"'!rons e não in*"uem mui!o a $o"o$ação de a"guns e"emen!os na rede2 Os e"emen!os de "iga di*i$u"!am a de*ormação do ma!eria"% 0ois !ra4ado os $aminh $aminhos os de des"i5 des"i5ame amen!o n!o das dis$ord dis$ord/n$ /n$ias ias%% e"es e"es aumen! aumen!am am a resis!1 resis!1n$i n$ia a me$/ me$/ni ni$a $a e a*e! a*e!am am mui!o ui!o 0ou$o ou$o a 0ar! 0ar!e e e"s! "s!i$ i$a% a% ou se6 se6a% o módu" ódu"o o de e"as!i$idade2 . Po)/%e #s l!"#s e met#!s t+m m#!o) )es!st+n'!# me',n!'# o /%e os met#!s &%)os0 Os e"emen!os de "iga $riam de*ei!os na es!ru!ura $ris!a"ina% di*i$u"!ando assim a mo4imen!ação de dis$ord/n$ias2 2. 3%#l # !$!'%l#e e se em&)e"#) e$o)m#4-o &lst!'# &#)# o6te)7se %m #%me #%ment nto o e )es! )es!st st+n +n'! '!## me', me',n! n!'# '# &#)# &#)# met# met#!s !s 'omo 'omo '8%m '8%m6o 6o** 9!n' 9!n'o o e est#n8o0 Isso o$orre de4ido a am.os 0ossu7rem !em0era!uras de re$ris!a"i5ação mui!o .ai8as% assim% )uando ' rea"i5ado !ra.a"ho a *rio o ma!eria" ' de*ormado 0"as 0"as!i!i$am $amen en!e !e%% mas mas mesm mesmo o a !em0 !em0er era! a!ura ura am.i am.ien! en!e e o ma!e ma!eri ria" a" 4o"! 4o"!a a a sua sua $ondição origina"2 :. 3%#l o e$e!to # tem&e)#t%)# so6)e o m(%lo e el#st!'!#e e so6)e # )es!st+n'!# me',n!'# e %m met#l0 O módu"o de e"as!i$idade de !odos os ma!eriais de$res$e $om o aumen!o da !em0era!ura2 A resis!1n$ia me$/ni$a diminui $om o aumen!o da !em0era!ura 0or)ue isso *a$i"i!a o mo4imen!o das dis$ord/n$ias dei8ando o ma!eria" mais ma$io e d#$!i"2

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







5. 3%#l 3%#l # !$e !$e)e )en4 n4## ent) ent)ee tens tens-o -o e '!s# '!s#l8 l8#m #men ento to ');t ');t!' !'## e tens tens-o -o e '!s#l8#mento e$et!#0 9ensão de $isa"hamen!o e*e!i4a& ' uma *unção da !ensão a8ia" e !am.'m de0ende do /ngu"o en!re o 0"ano de es$orregamen! es$orregamen!o o e a direção da *orça e en!re a direção de es$orregamen!o e a direção da *orça2 9ensão de $isa"hamen!o $r7!i$a& !ensão de $isa"hamen!o ne$essria 0ara 0rodu5ir es$orregamen!o em um de!erminado 0"ano $ris!a"ino2 <. Po)/%e met#!s 'om t#m#n8o e ")-o &e/%eno &oss%em # tem&e)#t%)# #m6!ente m#!o) )es!st+n'!# me',n!'# o /%e se &oss%;ssem ")-os m#!o)es0 e!ais $om !amanho de grão 0e)ueno 0ossuem na !em0era!ura am.ien!e maior resis!1n$ia me$/ni$a 0or)ue% 0ro0or$iona"men!e% 0ossu7ssem uma maior rea de $on!orno de grão )ue os $om grãos maiores e 4o"ume de ma!eria" 2 Is!o *a5 $om )ue ha6a maior :reas .arreiras; 0ara a 0assagem das dis$ord/n$ias 0e"o ma!eria"2 Por)ue na !em0era!ura am.ien!e os $on!ornos de grão ser4em $omo .arreiras 0ara o mo4imen!o das dis$ord/n$ias2 En!ão )uan!o menor o !amanho de grão% mais .arreiras !eremos% e mais di*7$i" *i$a 0ara de*ormar o ma!eria"2 =. Po)/ Po)/%e %e met# met#!s !s 'om 'om t#m# t#m#n8 n8o o e ")-o ")-o ")#n ")#ne e &oss &oss%e %em m # ele ele# ##s #s tem&e) tem&e)#t% #t%)#s )#s m#!o) m#!o) )es!st )es!st+n'! +n'!## me',n! me',n!'# '# o /%e se &oss%; &oss%;ssem ssem ")-os ")-os &e/%enos0 Por)ue em a"!a !em0era!ura a es!ru!ura $omo um !odo es!a 4i.rando e isso 0ermi!e )ue as dis$ord/n$ias% )uando $hegam a um $on!orno de grão :sa"!em; 0ara o 0ró8imo grão2 En!ão 0ara grãos maiores% $omo as dis$ord/n$ias !1m )ue a!ra4essar !odo o grão% e"as 0odem en$on!rar a"guma .arreira den!ro do grão2 >. Os ")-os #%ment#m se% t#m#n8o m?!o # #lt#s tem&e)#t%)#s0 Po)/%e n-o !m!n%em # 6#!@#s tem&e)#t%)#s0 Sim% Sim% a a"!a a"!ass !em0 !em0era era!u !ura rass os grãos grãos aumen aumen!a !am m de !ama !amanh nho o de4id de4ido o < 4i.ração !'rmi$a dos !omos% )ue *a$i"i!a a !rans*er1n$ia de !omos a!ra4's da







Diminuindo a !em0era!ura 0ode-se diminuir ou in!errom0er o 0ro$esso% mas nun$a re4er!er2 re4er!er2 E"es 4i.ram menos e não !em !an!a *a$i"idade *a$i"idade em mudar de "ugar assim e"es *i$am mais ou menos $omo es!ão2 O #ni$o 6ei!o de diminuir o !amanho de grão ' a!ra4's de de*ormação a *rio% de*ormando os grãos 6 e8is!en!es e $omeçando no4os2

. E@&l!/%e 'omo %m tomo e %m elemento l!"# 6lo/%e!# %m# !s'o),n'!# em mo!mento. Um !omo de um e"emen!o "iga ser4e $omo .arreira 0ara o mo4imen!o de dis$ord/n$ias e )uan!o maior *or a di*erença de !amanho en!re o e"emen!o de "iga e o origina"% mais di*7$i" se !orna a 0assagem das dis$ord/n$ias2 Por)ue esse !omo ser4e $omo .arreira 0ara o mo4imen!o de dis$ord/n$ias% ou se6a% e"e ' um em0e$i"ho no meio do $aminho2 ,uan!o maior *or a di*erença de !amanho en!re o e"em e"emen en!o !o de "iga "iga e o orig origin ina" a"%% mais mais :!ra4 :!ra4ada adas; s; *i$am *i$am as dis$o dis$ord/ rd/n$ n$ia ias2 s2 Essa Essa di*erença 0ode ser !an!o 0ara maior $omo 0ara menor )ue o origina"2

1B. E@&l!/%e os !$e)entes est"!os e $l%+n'!#. Pode-se di4idir a *"u1n$ia em !r1s es!gios& - Primrio ou 9ransien!e& h uma r0ida de*ormação 0"s!i$a2 - Se$undrio& )uando a !a8a de de*ormação ' 0ra!i$amen!e $ons!an!e2 - 9er$irio& h uma a$e"eração da !a8a de de*ormação% "e4ando a e4en!ua" ru0!ura do $or0o de 0ro4a2

11. O /%e ? )e'%&e)#4-o* )e')!st#l!9#4-o e ')es'!mento e ")-o0 Des')e# esses $enmenos. - Re$u0eração& Os e*ei!os no$i4os da irradiação 0odem ser anu"ados a!ra4's de um re$o5i re$o5ime men! n!o o a0ro0 a0ro0ri riad ado o em !em0 !em0era era!u !ura rass e"e4a e"e4adas das22 O me$an me$anis ismo mo de re$u0eração ' an"ogo ao de re$ris!a"i5ação2 En!re!an!o% a !em0era!ura ne$essria







- Re$ris! Re$ris!a"i a"i5aç 5ação& ão& ,uando ,uando se !em $ris!a $ris!a"" de*orm de*ormado ado 0"as!i$ 0"as!i$ame amen!e n!e%% !em mais mais energia )ue os $ris!ais não de*ormados% 0ois es!ão $heios de dis$ord/n$ias e ou!r ou!ras as im0er im0er*e *eiç içe es2 s2 Ba4en Ba4endo do o0or! o0or!un unid idad ade% e% os !om !omos os dess desses es $ris $ris!a !ais is se rea$o rea$omo moda darão rão de *orma *orma a se !er !er um arran6 arran6o o 0er* 0er*ei ei!o !o e não não de*orm de*ormad ado2 o2 9a" o0or!unidade o0or!unidade o$orre )uando os $ris!ais são su.me!idos su.me!idos a !em0era!uras !em0era!uras e"e4adas% e"e4adas% a!ra4's a!ra4's de um 0ro$esso denominado denominado re$o5imen! re$o5imen!o2 o2 A re$ris! re$ris!a"i5a a"i5ação ção ' 0are$ido $om a re$u0eração %mas o !em0o e re$u0eração "e4a em $on!a o o.6e!i4o 0ara o )ua" o ma!eria" 4ai ser u!i"i5ado2 Dei8ando mais ou menos !em0o do )ue na des$rição des$rição an!erio2 an!erio2 Os no4os no4os grão grãoss são são mais mais 0er*e 0er*ei!i!osC osC o$orr o$orre e um rearr rearran an6o 6oss a!mi$os a0enas "o$ais2 Por e8em0"o& no $aso do me!a"% )uan!o de resis!1n$ia me$/ni$a e o )uan!o de du$!i"idade ' dese6ada2 - (res$imen!o de Grão& O !amanho m'dio dos grãos de um me!a" mono*si$o aumen!a $om o !em0o% se a !em0era!ura *or !a" )ue 0rodu5a mo4imen!os a!mi$os signi* signi*i$a i$a!i4 !i4os2 os2 Um aumen! aumen!o o na !em0er !em0era!u a!ura ra aumen! aumen!a a a 4i.raçã 4i.ração o !'rmi$ !'rmi$a a dos !omos% o )ue% 0or sua 4e5 *a$i"i!a a !rans*er1n$ia de !omos a!ra4's da in!er*a$e dos dos grão grãoss 0e)u 0e)uen enos os 0ara 0ara os maio maiore res2 s2 Um a.ai a.ai8a 8am men!o en!o su.s su.se) e)e en! n!e e da !em0 !em0er era! a!ur ura a dimi diminu nui%i% ou in!e in!err rrom om0e 0e es!e es!e 0ro$ 0ro$es esso so%% mas mas não não o re4e re4er! r!e2 e2 (res$imen!o de grão o$orre de0ois de uma re$u0eração2 Se o ma!eria" ' dei8ado um !em0o maior a !em0era!ura !em0era!ura an!es si!ada o$orre uma migração de !omos )ue se mo4em a!ra4's do $on!orno de grão aumen!ando uns grãos 0e"a :a.sorção; de ou!ros2

1. 3%#l 3%#l # !st!n4-o !st!n4-o ent)e t)#6#l8o # $)!o e t)#6#l8o # /%ente /%ente &#)# %m met#l. P#)# o t%n"st+n!o* &o) e@em&lo* /%#l se)!# # tem&e)#t%)# l!m!te ent)e %m e o%t)o0 9ra.a ra.a""ho a *rio& rio& de*or e*orm mação ação rea" rea"ii5ada 5ada a.ai a.ai8o 8o da !em0e em0era ra!!ura ura de re$ris!a"i5ação2 9ra.a" ra.a"ho ho a )uen )uen!e !e&& de*o de*orm rmaç ação ão rea" rea"i5 i5ad ada a a$im a$ima a da !em0 !em0er era! a!ura ura de re$ris!a"i5ação2 Para o !ungs!1nio a !em0era!ura "imi!e ' a0ro8imadamen!e >> o(2 12. Des')e# # $)#t%)# 't!l e # $)#t%)# $)"!l. Fra!ura D#$!i"& a de*ormação 0"s!i$a $on!inua a!' uma redução de rea !a" em )ue )ue não não h mais mais resi resis! s!1n 1n$i $ia% a% rom0en rom0endo do o ma!e ma!eri ria" a"22 Na *ra! *ra!ura ura d#$! d#$!i"i" se $onsome energia na *ormação de dis$ord/n$ias e ou!ras im0er*eiçes no in!erior dos $ris!ais2 Fra!ura Frgi"& as 0ar!es ad6a$en!es do me!a" são se0aradas 0or !enses normais < su0er*7$ie da *ra!ura2 A *ra!ura *rgi" não 0rodu5 de*ormação 0"s!i$a% e"a re)uer menos energia )ue uma *ra!ura d#$!i"2 1:. 3%#l # !m&o)t,n'!# # tem&e)#t%)# e t)#ns!4-o. 3%e est)%t%)#s est-o m#!s s%s'e&t;e!s  t)#ns$o)m#4-o 't!l7$)"!l0







!em0era!uras mais a"!as% a *ra!ura ' 0re$edida de uma de*ormação 0"s!i$a% )ue $onsome energia H"ogo% a4isa )ue ir rom0er2 ,uan ,uando do os me! me!ais ais ((( ((( são são su.m su.me! e!iidos dos a $arg $argas as de im0a im0a$! $!o o em !em0era!uras re"a!i4amen!e .ai8as% 4eri*i$a-se uma !ransição da *ra!ura d#$!i" 0ara a *ra! ra!ura ura *rgi rgi"2 "2 (omo (omo a !ran !ransi siçção o$or o$orre re numa numa *ai8 *ai8a a de !em !em0era 0era!!ura% ura% *re)en!emen!e ado!a-se $omo !em0era!ura de !ransição a )ue $orres0onde a uma $er!a energia de im0a$!o2 Es!a !ransição 0ode-se !ornar mui!o im0or!an!e 0ara o engenheiro )ue es!a 0ro6e!ando uma es!ru!ura a ser su.me!ida a !enses de im0a$!o He82& ind#s!ria na4a"2 A !ransição d#$!i" 0ara 0ar a *rgi" ' uma 0ro0riedade dos me!ais (((% mas não dos (F(2 e!ais $omo $o.re e a"um7nio não a0resen!am 4ariação a.ru0!a da !ena$idade $om a !em0era!ura2

15. E@&l!/%e &o)/%+ %m met#l mono')!st#l!no ? m#!s m#'!o e 't!l /%e %m met#l &ol!')!st#l!no0 Um me!a" mono$ris!a"ino ' mais ma$io e d#$!i" )ue um me!a" 0o"i$ris!a"ino 0or)ue não a0resen!a $on!orno de grão% "ogo% a *rio% não e8is!e uma .arreira na $ir$ $ir$u" u"aç ação ão dos dos !om !omos os22 E% em $ada $ada grão grão ' ne$es e$ess srrio os sis! sis!em emas as de des"i5amen!o 0ara )ue o$orra a de*ormação2 Num me!a" 0o"i$ris!a"ino os $on!ornos de grão *un$ionam $omo .arreiras 0ara o mo4imen!o de dis$ord/n$ias% !ornando assim o me!a" menos d#$!i"2 3 nos mono$ris!ais as dis$ord/n$ias !1m maior *a$i"idade de mo4imen!ação2 Isso ' 4"ido 0ara .ai8as !em0era!uras2 1<. 3%#l # &oss;el )el#4-o ent)e )es!st+n'!# me',n!'#  t)#4-o e %m met#l e o )es%lt#o e %)e9# F)!nell0 Po)/%+0 ,uan!o maior a resis!1n$ia < !ração maior ser a dure5a +rine"" do ma!eria"2 Isso o$orre 0or)ue a dure5a +rine"" ' medida 0e"a rea de 0ene!ração de uma es*era% ou se6a% )uan!o maior o "imi!e de resis!1n$ia do ma!eria" mais di*7$i" ser 0ara a es*era 0ene!rar no ma!eria"2 1=. 3%#l # &oss;el )el#4-o ent)e )es!st+n'!# me',n!'# e l!m!te  $#!"# e %m met#l0 Po)/%+0 ,uando um me!a" 0ossui uma resis!1n$ia me$/ni$a mui!o a"!a% a sua resis!1n$ia < *adiga !ende a ser .ai8a2 Por)ue um me!a" assim 0ossui .ai8a du$! du$!i"i"id idad ade e e so. so. a0"i a0"i$a $açã ção o $7$" $7$"i$ i$a a de $arg $arga% a% 0rod 0rodu5 u5-s -se e 0e)u 0e)uen en7s 7ssi sima mass de*ormaçes )ue não são !o!a"men!e re4ers74eis2 Por!an!o% a ru0!ura 0or *adiga es!a re"a$ionada $om o *a!o de ao in4's de se !er um $om0or!amen!o e"s!i$o% idea" e re4ers74e" do ma!eria" !er-se de*ormação 0"s!i$a não uni*orme2 O "imi!e < *adiga 0ode ser e80resso $omo a me!ade da !ensão m8ima su0or!ada 0e"o ma!eria" num ensaio es!!i$o2







1>. Em /%e et#&#s &oe7se !!!) o &)o'esso e $#!"# e %m m#te)!#l metl!'o0

Di4ide-se em !r1s e!a0as& Ini$ Ini$ia ia"m "men en!e !e o !ens !ensio iona name men! n!o o $7$" $7$"i$ i$o o $aus $ausa a de*o de*orm rmaç açe ess a *rio *rio e es$orregamen!os "o$a"i5ados2 De0ois a gradua" redução de du$!i"idade nas regies en$ruadas resu"!a na *ormação de *issuras su.mis$ros$ó0i$as2 O e*ei!o de en!a"he das *issuras $on$en!ra !enses a!' )ue o$orra a ru0!ura $om0"e!a2

1. A &)esen4# e !s'o),n'!# 'ont)!6%! &os!t!#mente o% ne"#t!#mente &#)# # e$o)m#4-o &lst!'# e %m met#l0 As dis$ord/n$ias $on!ri.uem 0osi!i4amen!e 0ara a de*ormação 0"s!i$a de um me!a"% 6 )ue o mo4imen!o de es$orregamen!o se d 0e"o mo4imen!o de dis$ord/n$ias2 as 6 num n#mero e"e4ado de dis$ord/n$ia a$a.a sendo um em0e$i"ho 0ois e"as 4ão !ran$ar o mo4imen!o m#!uo de"as2 B. E@&l!/%e # G!"%)# 1 #6#!@o. A *igura > mos!ra )ue )uan!o mais !ra.a"ho a *rio ' *ei!o no ma!eria"% o "imi!e de es$oamen!o aumen!a e a du$!i"idade diminui2 O mo4imen!o de dis$ord/n$ias ao "ongo dos 0"anos de es$orregamen!o es$orregamen!o e a dis!orção dos 0"anos resu"!an!es resu"!an!es das de*orm de*ormaçe açess dos grãos grãos ad6a$e ad6a$en!e n!ess !ornam !ornam desorde desordenada nada a es!ru! es!ru!ura ura $ris!a" $ris!a"ina ina regu" regu"ar ar )ue ini$ ini$ia ia"m "men! en!e e es!a es!a4a 4a 0rese 0resen! n!e2 e2 Por! Por!an! an!o% o% !orna !orna-se -se mais mais di*7 di*7$i $i"" o es$orregamen!o an!erior e a dure5a do me!a" ' aumen!ada2 Pode-se !am.'m no!ar )ue o módu"o de e"as!i$idade 0ermane$e o mesmo desde o in7$io2

1. Rel Rel#'! #'!one one # est)%t est)%t%)# %)# e #s &)o&)! &)o&)!e# e#es es me',n! me',n!'#s '#s #&)esen #&)esent# t##s #s n# G!"%)# .









FIGURA >

FIGURA J

,uando o ma!eria" so*re um !ra.a"ho a *rio o$orre uma de*ormação 0"s!i$a% )ue o$asiona uma diminuição na du$!i"idade e aumen!o na !ensão de es$oamen!o2 ,uando ' *ei!o um re$o5imen!o a !em0era!ura 4ai aumen!ando e $om isso os grãos an!es de*ormados $omeçam a gerar no4os grãos2 ,uando se a!inge a re$ris!a"i5ação !emos uma mi$roes!ru!ura igua" a origina"% ou se6a% $om mui!os grãos e de 0e)ueno !amanho2 Nessa *ase a du$!i"idade 6 ' a"!a e a !ensão de es$oamen!o diminui% $om o aumen!o $on!7nuo da !em0era!ura os grãos $omeçam a $res$er e o ma!eria" se es!a.i"i5a $om uma du!i"idade a"!a e uma !ensão de es$oamen!o .ai8a2

. O 'lo)eto e s(!o ? !sol#nte no est#o s(l!o. Ent)et#nto no est#o l;/%!o* ele ? %m 6om 'on%to). H%st!$!/%e. A $ondu!i4idade e"'!ri$a de0ende do n#mero de $ondu!ores ou !rans !rans0or 0or!a !ado dore ress de $arga $arga%% da $arga $arga e da mo.i mo.i"i"ida dade de dos dos mesm mesmos2 os2 (omo (omo o n#mero de $ondu!ores e a $arga inde0endem do es!ado H"7)uido ou só"ido%







:. Po) /%e o e$e!to # tem&e)#t%)# n# 'on%t!!#e el?t)!'# ?* em "e)#l* m#!s #'ent%#o em %m sem!'on%to) o /%e em %m !sol#nte0 Por)ue $om0ara!i4amen!e% a .anda 0roi.ida nos iso"an!es ' mui!o maior )ue nos semi$ondu!ores% ne$essi!ando de mui!o mais energia 0ara 4en$er es!a .arreira2 5. A #!4-o e &e/%en#s /%#nt!#es menos e %m &&mJ e #)s+n!o no "e)m,n!o #%ment# )#st!'#mente s%# 'on%t!!#e el?t)!'# sem!'on%to) o t!&o nJ* en/%#nto /%e # #!4-o e &e/%en#s /%#nt!#es menos e %m &&mJ e "l!o no "e)m,n!o t#m6?m #%m #%ment# )#st!'#mente s%# s%# 'on 'on%t %t! !! !# #ee el el?t ?t)! )!'# '# sem sem!' !'on on% %to to)) o t!&o t!&o &J. &J. E@&l E@&l!/ !/%e %e es este tess o!s o!s 'om&o)t#mentos. O As 0ossui  e"'!rons de 4a"1n$ia2 ,uando ' adi$ionado ao Ge )ue 0ossui K e"'!rons% 0ermi!e )ue es!e e"'!ron a mais a!ue $omo !rans0or!ador de $arga 0ara o e"e!rodo 0osi!i4o2 O Ga 0ossui @ e"'!rons de 4a"1n$ia% )ue ao ser adi$ionado ao Ge% 0ro4o$a um .ura$o e"e!rni$o% e"e!rni$o% *a5endo *a5endo $om )ue a $arga 0osi!i4a 0osi!i4a se mo4a na direção do e"e!rodo nega!i4o2 <. Po) <. Po) /%e /%e # e$o e$o)m )m#4 #4-o -o &ls &lst! t!'# '# e %m met# met#ll o% l!"# l!"# #%me #%ment nt## s%# s%# )es!st!!#e el?t)!'# e o &oste)!o) )e'o9!mento # !m!n%!0 A de*ormação 0"s!i$a de um me!a" ou "iga aumen!a sua resis!i4idade e"'!ri$a 0ois di*i$u"!a o 0asso dos e"'!rons de4ido ao aumen!o de dis$ord/n$ias ou im0ure5as im0ure5as no me!a"% me!a"% de0endendo dire!amen!e dire!amen!e des!a de*ormação de*ormação do ma!eria"C ma!eria"C e o re$o5imen!o minimi5a os e*ei!os da de*ormação 0"s!i$a e a resis!i4idade 4o"!a a $air% 0ois es!ando o me!a" mais ordenado *a$i"i!a o 0asso dos e"'!rons2 =. Po) /%e &e/%en#s #!4Kes e sol%to #%ment#m # 'on%t!!#e el?t)!'# o "e)m,n!o e !m!n%em # o 'o6)e0 Por)ue 0or Nordhein a resis!i4idade e"'!ri$a de um me!a" aumen!a $om a adição de !omos de so"u!o H >A$>H>-$>% is!o 4a"e 0ara o (u2 O Ge segue a )ues!ão J2 > P 

 t

tl!

t

$











2B. Em te)mos e 6#n#s e ene)"!# elet)n!'#* !s'%t# # )#9-o &#)# # !$e !$e)e )en4 n4## n# 'on 'on%t %t! !! !# #ee el el?t ?t)! )!'# '# ent) ent)ee met# met#!s !s** se sem! m!'o 'on n%t %to) o)es es e !sol#ntes. Os me!ais são gera"men!e .ons $ondu!ores 0ois 0ossuem a sua .anda $ondu!ora 0ar$ia"men!e o$u0ada2 Os iso"an!es 0ossuem uma .anda 0roi.ida mui!o "arga o )ue ne$essi!aria de mui!a energia 0ara ser 4en$ida2 Os semi$ondu!or semi$ondu!ores% es% 0ossuem es!a .anda mais es!rei!a% 0ossi.i"i!ando 0ossi.i"i!ando )ue $om um 0ou$o de energia !'rmi$a% 0or e8em0"o% es!a .arreira se6a 4en$ida e o ma!eria" se !orne $ondu!or2 21. 3%#!s 3%#!s s-o #s &)!n'!&#! &)!n'!&#!ss !$e)en4#s !$e)en4#s e s!m!l#)!# s!m!l#)!#es es ent)e ent)e %m m#te)!#l m#te)!#l #J !#m#"n?t!'o e &#)#m#"n?t!'o e 6J $e))om#"n?t!'o e $e))!m#"n?t!'o0 Diamagn'!i$os Paramagnéticos Forma rma mui!o *ra$a a$a de magne!ismo smo Form orma mui!o *ra$ ra$a de magne!i e!ismo Aus1n$ia de $am0o e8!erno  momen!o Aus1n$ia de $am0o e8!erno  momen!o magn'!i$o nu"o magn'!i$o nu"o Na aus1 us1n$i n$ia de $am0o e8!e 8!erno rno os Na aus1n$ia de $am0o e8!erno os !omos !omos não *ormam di0o"os *ormam di0o"os a"inhados ao a$aso Ferromagn'!i$o agne!ismo 0ermanen!e agne! agne!ism ismo o diminu diminuii $om a !em0er !em0era!u a!ura ra

Ferrimagnético

agne!ismo 0ermanen!e agne! agne!ism ismo o diminu diminuii $om a !em0 !em0era era!ura !ura

2. O /%e ? m#te)!#l m#"n?t!'o mole0 a!eri a!eria" a" magn'! magn'!i$o i$o mo"e% mo"e% ' a)ue"e a)ue"e ma!eri ma!eria" a" )ue ' *a$i"m *a$i"men! en!e e magne! magne!i5a i5ado do e desmagne!i5ado2 22. O /%e ? m#"n?t!'o %)o0 a!eria" magn'!i$o duro% ' a)ue"e )ue 0ermane$e magne!i5ado ou ' um magne!o







ao a$aso% )ue só se a"inham na 0resença de um $am0o magn'!i$o e8!erno% ao ser remo4ido es!e $am0o os momen!os se dis!ri.uem ao a$aso no4amen!e2

2<. 3%#l 3%#l ? # !$e)e !$e)en4# n4# ent)e ent)e # est)%t est)%t%)# %)# ')!st# ')!st#l! l!n# n# es&!n? es&!n?l! l!o o e es&!n? es&!n?l! l!o o !ne)so0 A es!ru!ura $ris!a"ina de es0in'"io e8is!e nos $om0os!os $#.i$os $#.i$o s A m+nM0 nos )uais A ' di4a"en!e e + ' !ri4a"en!e2 A es!ru!ura $ris!a"ina de es0in'"io in4erso e8is!e nos $om0os!os $#.i$os A m+nM0 nos )uais A ' !ri4a"en!e e + ' .i4a"en!e2 2=. E@&l!/%e 6)eemente &o)/%+ # m#"n!t%e e s#t%)#4-o e m#"net!9#4-o !m!n%! 'om o #%mento # tem&e)#t%)# &#)# %m m#te)!#l $e))om#"n?t!'o e &o)/%e o 'om&o)t#mento $e))om#"n?t!'o 'ess# #'!m# # tem&e)#t%)# e C%)!e. Os !omos dos ma!eriais *erromagn'!i$ *erromagn'!i$os os *ormam di0o"os di0o"os a"inhados a"inhados e $om o aumen!o da !em0era!ura se agi!am !an!o )ue mudam de direção anu"ando uns aos ou!ros2 2>. Em %m !# $)!o* #s &#)tes metl!'#s e %m '#))o '#%s#m m#!o) sens#4-o e $)!o /%e #s &#)tes e &lst!'o* mesmo est#no n# mesm# tem&e)#t%)#. H%st!$!/%e. Is!o Is!o o$orr o$orre e de4i de4ido do ao *a!o *a!o de os me!a me!ais is serem serem me"h me"hore oress $ond $ondu! u!ore oress !'rmi$os )ue os 0o"7meros% en!ão mesmo es!ando < mesma !em0era!ura o me!a" !ransmi!e uma sensação de !em0era!ura menor2 2. H%st!$!/%e #s #$!)m#t!#s # se"%!) #J # 'on%t!!#e t?)m!'# e %m &ol! &ol!') ')!s !st# t#ll ? l! l!"e "e!) !)#m #men ente te meno meno)) /%e /%e # e %m mono mono') ')!s !st# t#ll o o mesm mesmo o m#te)!#lJ. 6J %m# 'e),m!'# ')!st#l!n# ? "e)#lmente mel8o) 'on%to)# t?)m!'# /%e %m# 'e),m!'# #mo)$#. Em am.os os $asos% 0e"o *a!o de !ermos ma!eriais $om "igaçes mais $o4a"en!es do )ue ini$as% )uan!o mais :organi5ado; me"hor o ma!eria" 0ara a $ondução da energia 0e"os e"'!rons2 Os e"'!rons *i$am orien!ados den!ro do ma!eria" de *orma a *a4ore$er me"hor es$oamen!o de energia2







:. A 'on%t!!#e t?)m!'# # #l%m!n# ? m#!o) /%e # 'on%t!!#e t?)m!'# e %m #4o !no@!el #%sten;t!'o o t!&o 21< Ge71C)711N!7*5MoJ. Ge71C)711N!7*5MoJ. Como o'+ %st!$!'# o $#to e %m m#te)!#l 'e),m!'o se) mel8o) 'on%to) e '#lo) /%e %m m#te)!#l metl!'o0 Den!re os ma!eriais $er/mi$os% a a"umina 0ossui uma $ondu!i4idade !'rmi$a re"a!i4amen!e a"!a o )ue ' in$omum2 Agora $onsiderando um aço "iga% es!e 0ossui uma $ondu!i4idade !'rmi$a menor )ue o *erro ou a!' um aço $omum de4ido ao e*ei!o de seus $om0onen!es da "iga diminu7rem o n#mero de dis$ord/n$ias en!re 0"anos de es$orregamen!o2 :2. E@&l!/%e 6)eemente # e@&#ns-o t?)m!'# %s#no # '%)# o &oten'!#l e ene)"!# e)s%s # !st,n'!# !nte)#tm!'#. ,uando os !omos es!ão em seu es!ado de mais .ai8a energia e"es 0ossuem uma dis!/n$ia in!era!mi$a di!a norma"% onde se man!erão es!4eis a!' )ue a"go a$on!eça $om a mo"'$u"a2 ,uando a"go a$on!e$e $omo o aumen!o de energ energia ia 0e"a 0e"a adiç adição ão de $a"o $a"orr% a ener energi gia a 0o!e 0o!en$ n$ia ia"" aumen aumen!a !a%% aume aumen! n!and ando o a dis!/n$ia in!era!mi$a% o$orrendo a e80ansão !'rmi$a do ma!eria"2 ::. Com&#)e o e$e!to # tem&e)#t%)# so6)e # 'on%t!!#e t?)m!'# e el?t)!'# &#)# m#te)!#!s 'e),m!'os e metl!o'o. ,uando aumen!a a !em0era!ura% diminui a $ondu!i4idade !'rmi$a e e"'!ri$a dos me!ais2 me!ais2 3 0ara 0ara os ma!eria ma!eriais is $er/mi $er/mi$os% $os% gera"men! gera"men!e% e% o$orre o$orre o $on!rr $on!rrio& io& aumen!ando a !em0era!ura% aumen!a a $ondu!i4idade !'rmi$a e e"'!ri$a2 :5. P#)# '## %m os &#)es e m#te)!#l #&)esent#o e'!# /%#l eles tem # m#!o) 'on%t!!#e t?)m!'#. H%st!$!/%e s%# )es&ost#. #J &)#t# &%)# &)#t# este)l!n# *5 A" e =*5 C%  em &esoJ &es oJ 6J s;l!'# $%n!# s;l!'# &ol!')!st#l!n#. Ha Pra!a 0ura ura 0ossui sui maior $ondução ção !'rm 'rmi$a% 0ois man!' n!'m suas dis$ord/n$ias en!re 0"anos de es$orregamen!o e 4a$/n$ias o )ue *a4ore$e o surgimen!o de e"'!rons "i4res 0ara a $ondução2 H. S7"i S7"i$a $a *und *undid ida a 0ossu 0ossuii maio maiorr $ondu $onduçã ção o !'rm !'rmi$ i$a% a% 0ois 0ois 0ossu 0ossuii uma uma maior maior









:>. 3%#no 3%#no %m 'o)&o ? #/%e'!o #/%e'!o # %m# tem&e)#t%)# tem&e)#t%)# m%!to #lt# ele se to)n# l%m!noso. A me!# /%e # tem&e)#t%)# #%ment#* # s%# 'o) #&#)ente m%# e e)mel8o &#)# #m#)elo e $!n#lmente &#)# #9%l. E@&l!/%e.  medida )ue a !em0era!ura aumen!a% a energia emi!ida aumen!a !am.'m% de *orma )ue isso se !orna 4is74e" 0e"o $om0rimen!o de onda da energia emi!ida2 Assim% a energia 0ode ser a4a"iada 0e"a *re)1n$ia e $om0rimen!o de onda onde !emos do 4erme"ho ao a5u" uma re"ação de maior 0ara menor $om0rimen!o de onda e $onse)en!emen!e menor 0ara maior )uan!idade de energia2 :. O s!l;'!o n-o ? t)#ns&#)ente  l%9 !s;el m#s ? t)#ns&#)ente  )#!#4-o !n$)#e)mel8#. H%st!$!/%e O si"7$io ' !rans0aren!e a radiação in*ra4erme"ha de4ido ao seu !amanho de grão2 O !amanho de grão ' a es!ru!ura no ma!eria" )ue 0ro4o$a os e*ei!os e in*"uen$ia dire!amen!e nas 0ro0riedades ó!i$as Hre*ração% di*ração% e!$2 No $aso do si"7$io% 0ara !ermos a !rans0ar1n$ia a radiação in*ra4erme"ha% um !amanho maior )ue o $om0rimen!o de onda da radiação in*ra4erme"ha ' o su*i$ien!e 0ara !rans0ar1n$ia2 5B. Um ')!st ')!st#l #l e Cl ? !))# !))#!# !#o o 'om )#!os )#!os e #/%!) #/%!)e e # 'o) &)&%)# &)&%)#.. O ')!st#l ? 'olo'#o em %m esse'#o) n# tem&e)#t%)# #m6!ente. Com o &#ss#) o tem& em&o* o ')!st# st#l # #!! &e)en eno # 'o) 'o). H%st!$!/%e este ste 'om&o)t#mento. Por) Por)ue ue a $or $or dos dos ma!e ma!eri riai aiss !rans !rans0a 0are ren! n!es es são são uma uma $om. $om.in inaç ação ão dos dos

Exercícios 5 -resolvidos por aluno (André C.N.).doc

Recommend Documents