41=>17.24 (a) Liste quatro razões pelas quais as fibras de vidro são mais comumente utilizadas como reforço. (b)Por que a perfeição da superfície das fibras de vidro é tão im rtante? (c) Quais medidas são tomadas paraproteger a superfície das fibras de vidro? (a) As quatro razões pelas quais as fibras de vidro são mais comumente utilizados pa ra reforço estão listados abaixo:1. É facilmente estirado na forma de fibras de alta r esistência a partir do seu estado fundido.2. É um material amplamente disponível e pod e ser fabrica do economicamente para formar um plástico reforçadocom vidro, empregan do-se uma ampla variedade de técnicas de fabricação de materiais compósitos.3. Como uma fibra, ele é relativamente forte, e quando se encontra no interior de uma matriz d e plástico produz umcompósito que possui resistência específica muito alta.4. Quando ass ociado com diferentes plásticos, ele possui uma inércia química que torna o compósito útil paraaplicação em meio a uma variedade de ambientes corrosivos.(b) A perfeição superfície de fibras de vidro é importante porque defeitos na superfície ou fissuras actuará aspo ints deconcentração de tensões, o que irá reduzir drasticamente a resistência à tracção do ial.(c) Deve ser tomado cuidado para não esfregar ou abrasão da superfície após as fibra s são extraídas. Como umaprotecção surfasse, as fibras de recém-extraídas são revestidos c ma película de superfície de protecção. 43=>19.55 Em suas próprias palavras, explique o mecanismo segundo o qual a capaci dade de armazenamento decargas é aumentada pela inserção de um material dielétrico entre as placas de um capacitor. Um material dielétrico é um material umaestrutura te carregadas de interações pacitores.
que é isolante elétrico (não-metálico) e exibe ou pode ser feito para exibir de dipolo elétrico; isto é, existe uma separação das entidades eletricamen positivas enegativas em um nível molecular ou atômico. Como resultado dipolo com os campos elétricos, osmateriais dielétricos são utilizados em ca
45=>19.63 Você esperaria que as dimensões físicas dos materiais piezoelétricos tais com o o BaTiO3, mudassemquando ele fosse submetido a um campo elétrico? Por que sim, o u por que não?II - Problemas referentes ao capítulo sobre Propriedades Térmicas. (Cap 20) Sim, ele ampo eria rial
as dimensões físicas de um material piezoeléctrico, tais como BaTiO3 mudança quando é submetido a umcampo eléctrico. Como observado na Figura 19.34, uma tensão (ou c eléctrico) é gerado quando as dimensõesde um material piezoeléctrico são alterados. S lógico para esperar que o efeito inverso para ocorrer - isto é,colocando o mate dentro de um campo eléctrico fará com que as suas dimensões físicas para mudar.
50=>20.7 Uma tira bimetálica é construída a partir de tiras de dois metais diferentes que estão ligados ao longodos seus comprimentos. Explique como tal dispositivo po de ser usado em um termostato para regular atemperatura. Os dois metais a partir da qual uma tira bimetálica é construído têm diferentes coeficie ntes de expansão térmica. Porconseguinte, uma mudança na temperatura fará com que a tira de se dobrar. Para um termostato que opera numforno, tal como a temperatura cai abaixo de um limite inferior, as curvas de tiras bimetálicas de modo a fazer umco ntacto eléctrico, assim, ao ligar o forno. Com a temperatura subir, as curvas de t iras no sentido oposto, quebrandoo contacto (e rodando o forno desligado) quando uma temperatura superior limite é excedido. 51=>20.14 Até que temperatura um bastão cilíndrico de tungsténio com 10,000 mm de diâmetro e uma placa deaço inoxidável 316 com um orifício circular de 9,988 mm de diâmetro devem ser aquecidos para que o bastãose ajuste exatamente no interior do furo? Consider e que a temperatura inicial seja de 25°C.
Agora resolvendo para Tf dá Tf = 129,5 ° C 52=>20.18 (a) A condutividade térmica de uma amostra dei monocristal é ligeiramente maior do que aquelaapresentada por uma amostra policristalina do mesmo material. Por que este é o caso? (b) A condutividadetérmica de um aço carbono simples é maior do que a de um aço inoxidável. Por que esse é o caso?III - Problemas referentes ao capítulo sobre Propriedades Magnéticas. (Cap 21) (a) A condutividade térmica de um cristal único é maior do que um espécime policristalin o do mesmo material, porqueambas as fônons e electrões livres são dispersos em limites de grão, diminuindo assim a eficiência do transportetérmico.(b) A condutividade térmica de um aço-carbono simples é maior do que para um aço inoxidável, porque o açoinoxidável t concentrações muito mais elevadas de elementos de liga. Átomos destes elementos de li ga servircomo dispersando centros para os electrões livres que estão envolvidas no p rocesso de transporte térmico. 54=>22.26 (a) Com suas próprias palavras, descreva sucintamente o fenómeno da lumin escência, (b) Qual é adistinção entre a fluorescência e a fosforescência? (a) O fenómeno da luminescência é descrito na Secção 22,11 nas páginas 721 e 722.(b) A car terística que distingue fluorescência a partir de fosforescência é a magnitude do interv alo de tempo entre aabsorção de fotões e eventos reemission. A fluorescência é tempos de a traso para menos de um segundo;fosforescência ocorre para tempos mais longos. 55=>22.27 (a) Com suas próprias palavras, descreva sucintamente o fenómeno da fotoc ondutividade. (b) Osemicondutor seleneto de zinco, que possui um espaçamento entre bandas de 2,58 eV, seria fotocondutivoquando exposto à radiação de luz visível? Por que sim, ou por que não? (a) O fenómeno da fotocondutividade é explicado na secção 22,12, na página 722.(b) selenet o de zinco, tendo uma abertura da faixa de 2,58 eV, seria fotocondutor. A fim de ser fotocondutora, oselectrões devem ser excitado a partir da banda de valência na banda de condução pela absorção de radiação de luz.De acordo com a equação (22.16a), a ene ima diferença de banda para a qual não pode ser de absorção daluz visível é de 3,1 eV; uma ez que a energia da banda para ZnSe é inferior a este valor, fotoinduzida valência d ebanda-a-banda de condução de electrões transições irá ocorrer. 56=>(22.29)...opera um laser de rubi. Embora existam vários tipos diferentes de laser, os princípios de operação serão explicado s utilizando-se comoreferência um laser de rubi em estado sólido. O rubi é simplesment e um monocristal de safira ao qual foi adicionadoum teor de íons de aproximadament e 0,05%.Esses íons conferem ao rubi a sua coloração vermelha característica; ainda mais importante, elesproporcionam estados eletrônicos essenciais para o funcionamento d o laser.O laser de rubi encontra-se na forma de um bastão, cujas extremidades são pl anas, paralelas, e altamente polidas.Ambas as extremidades são feitas prateadas, d e modo tal que uma das extremidades é totalmente refletiva,enquanto a outra extrem idade é parcialmente transmissora.O rubi é iluminado com a luz proveniente de uma lâmp ada deflash de xenônio.A emissão espontânea inicial de fótons por uns poucos desses elétrons é o estím que dispara umaavalanche de emissões dos demais elétrons no estado metaestável. (Dos fót ons direcionados paralelamente aolongo do eixo do bastão de rubi, alguns são transmi tidos através da extremidade parcialmente prateada; outros, queincidem contra a ex tremidade totalmente prateada, são refletidos.Os fótons que não são emitidos nessa direção xial são perdidos. O feixe de luz viaja repetidamente parafrente e para trás ao long o do comprimento do bastão, e a sua intensidade aumenta na medida em que maisemissõe s são estimuladas.Ao final, um feixe de alta intensidade, coerente e altamente col imado de luz laser, de curta duração, étransmitido através da extremidade parcialmente p rateada do bastão. Esse feixe monocromático de luz vermelhapossui um comprimento de
onda de 0,6943 yu,m.Os materiais semicondutores, tais como o arseneto de gálio, ta mbém podem ser usados como lasers que sãoempregados em reprodutores de CD e na moder na indústria de telecomunicações. Uma exigência para essesmateriais semicondutores é a de que o comprimento de onda, A, que está associado à energia do espaçamento entrebandas. As aplicações dos lasers são diversas. Uma vez que os feixes de lasers podem ser focad os para produzir umaquecimento localizado, eles são utilizados em alguns procedime ntos cirúrgicos e também para corte, solda eusinagem de metais. Os lasers também são usa dos como fonte de luz para sistemas de comunicação ótica.Ademais, corno o feixe é altame nte coerente, ele pode ser utilizado para fazer medições de distância muito precisas. (http://pt.scribd.com/doc/96188102/Exercicios-4-5-e-6-1)<==link das respostas
