QUÍMICA DE MATERIAS – LISTA DE EXERCÍCIOS

Prof. Jairo Tronto

1. (a) Suponha que o circuito abaixo contenha, por exemplo, uma barra de aço cilíndrica

contenha 1 cm de diâmetro x 10 cm de comprimento, com uma condutividade de 7,00x106

-1

m-1

. Qual seria a diferença a corrente nessa barra devido a uma diferença de potencial de

10 mV. (b) Repita a parte (a) para uma barra de silício com alta pureza com as mesmas

dimensões. (c) Repita a parte (a) para uma barra de vidro de borossilicato, com as mesmas

dimensões.

2. Uma tira de metalização de alumínio em um dispositivo de estado sólido possui 1 mm de

extensão com uma espessura de 1µm e uma largura de 5 µm. Qual é a resistência dessa

tira?

3. Faça uma comparação da função de Fermi, ƒ(E) e da estrutura das bandas de energia

para: (a) um metal típico; (b) para um material isolante; e para um semicondutor.

4. Explique o funcionamento de um termopar.

5. Calcule a condutividade do ouro.

6. Qual é a probabilidade de um elétron ser promovido para a banda de condução no

antimoneto de índio InSb, a (a) 25 oC e (b) 50

oC? O espaçamento entre as bandas de

energia do InSb é de 0,17 eV.

7. Calcule a densidade de cara em um capacitor com 2 mm de espessura feito de 99,5% de

Al2O3 sob uma diferença de potencial aplicada de 1 kV.

8. Defina:

(a) Materiais piezoelétricos

(b) Materiais isolantes

(c) Materiais ferroelétricos

(d) Material supercondutor

(e) Semicondutor intrínseco e semicondutor extrínseco

(f) Material condutor

(g) Portadores de carga

9. Os dados a seguir são obtidos para um metal sujeito a um campo magnético:

H (ampères/m) B (weber/m2)

0 0

4x105 0,50263

(a) Calcule a permeabilidade relativa para esse metal.

(b) Que tipo de magnetismo está sendo demostrado?

10. Os dados a seguir são obtidos para uma liga de ferro durante a geração do ciclo de

histerese ferromagnético em estado estacionário:

H (ampères/m) B (weber/m2)

56 0,50

30 0,46

10 0,40

0 0,36

-10 0,28

-20 0,12

-25 0

-40 -,028

-56 -0,50

(a) Faça o gráfico dos dados.

(b) Qual é a indução remanescente?

(c) Qual é o campo coercivo?

(d) Determine a indução de saturação.

(e) Determine a magnetização de saturação.

11. Faça um gráfico comparativo dos ciclos de histerese para ímãs moles e duros. Explique

o comportamento destes materiais nestes ciclos.

12. Defina:

(a) Magnetismo.

(b) Diamagnetismo, Paramagnetismo, Ferromagnétismo.

(c) Ímãs metálicos magneticamente moles e magneticamente duros.

13. Faça um gráfico de B-H (ciclo de histerese) para um material ferromagnético típico.

Explique o comportamento deste material no ciclo.

14. Calcule o ângulo de incidência crítico para a interface ar-náilon 66.

15. Um laser de rubi produz um feixe de fótons monocromáticos com um comprimento de

onda de 694,3 nm. Calcule a (a) frequência dos fótons e (b) a energia dos fótons

correspondentes.

16. Com relação a um laser semicondutor de GaAs, calcule o comprimento de onda do

fóton que corresponde ao espaçamento entre as bandas de energia do GaAs.

17. Explique a diferença existente nos processos de Fluorescência e Fosforescência.

18. Defina:

(a) Índice de refração.

(b) Refletância.

(c) Transparência, translucidez e opacidade.

19. Explique o funcionamento básico de um equipamento laser.

20. Como são produzidas as fibras ópticas.

21. Explique como funciona a reflexão e a transmissão de luz através de uma placa de vidro

translúcida.

22. Discuta o gráfico abaixo: