Problemario de Propiedad de los materiales
Cesar Leobardo IbarraApuntes14 de Octubre de 2020
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[pic 1][pic 2][pic 3]
TECMN.
Instituto Tecnológico de Aguascalientes.
Departamento de Ingeniería Industrial.
Materia: Propiedad de los materiales.
Docente:
Alumno:
Semestre: II
Actividad: Problemario.
Aula: 76 Hora: 09/10
Índice
Formulario/Unidades del tema 2: 3
Tema 2: “Estructura de los materiales”. 4
Ejercicio No. - 1: 4
Ejercicio No. - 2 4
Ejercicio No. -3 5
Ejercicio. -4 6
Ejercicio. -5 7
Ejercicio. -6 7
Ejercicio. -7 8
Ejercicio. -8. 9
Ejercicio. -9 9
Ejercicio. -10 10
Ejercicio. -11 11
Ejercicio. -12 11
Unidades/Formulas-Tema 3: 13
Tema 3. 14
Actividad 3.4 14
1 14
2 14
3 15
4 15
Actividad 3.5 16
1 16
2 17
3 17
4 18
Actividad 3.6. 19
1 19
2 19
3 19
4 21
Formulario/Unidades del tema 2:
Estructuras cristalinas:
FCC: Cubica centradas en las caras
HC: Hexagonal compacta
BCC: Cubica centrada en el cuerpo
Numero de Avogadro: Na = 6.02214129x1023 átomos/mol
Unidades:
1 nanómetro (nm)= 10-9 m = 10-7 cm = 10 A
1 angstrom (A)= 0.1 nm = 10-10 m = 10-8 cm
Formulario:
FE = (átomos/celda) (Vol de átomo) / (volumen de celda)
Densidad (p) = Cantidad de átomos/celda) (masa atómica) / (volumen de la celda unitaria) (número de Avogadro).
Factor de empaquetamiento:
CS: A0= 2r
CC: A0= 4r/√3
CCC: A0= 4r/√2
HC: A0=2r y C0=1.633 A0.
Tema 2: “Estructura de los materiales”.
Ejercicio No. - 1:
Calcula la densidad del cromo.
Planteamiento:
BCC
A0:4(Ra)/√3
A03 : Vc
ρcr: ¿?
Ma: 51.99 gr/mol.
Ra: 0.1249 Å
Na:6.02214129x1023 a/mol.
#a/c: 2
Formula:
ρ:(#a/c) (Ma) / (Vc) (Na)
Desarrollo:
Primeramente, se convierte de angstroms a centímetros el radio atómico.
Ra:0.1249x10-8cm
A0: 0.1249x10-8(4)/√3
A0: 2.86x10-8 cm
Vc: A03
Vc: 2.33x10-23cm3
ρ:(2a/c) (51.99gr/mol.) / (2.33x10-23cm3) (6.02214129x1023a/mol.)
Resultado:
ρ: 7.41059 gr/cm3
Ejercicio No. - 2:
Calcula la densidad del níquel.
Planteamiento:
FCC
A0: 4(Ra)/√2
Ra: 0.1246 nm.
Na:6.02214129x1023 a/mol.
ρcr: ¿?
Ma: 5871 gr/mol.
Vc: A03
#a/c : 4
Formula:
ρ:(#a/c) (Ma) / (Vc) (Na)
Desarrollo:
Primeramente, se convierte de nanómetros a centímetros el radio atómico.
Ra: 1.246x10-8 cm
A0: 4(1.246x10-8) /√2
A0: 3.52x10-8 cm
Vc: 4.377x10-23 cm
ρ :(4a/c) (5871 gr/mol.
) / (4.377x10-23 cm) (6.02214129x1023 a/mol.)
Resultado:
ρ: 8.909 gr/cm3
Ejercicio No. -3
El potasio tiene una estructura cubica centrada en el cuerpo con una densidad de 0.855 gr/cm3. Calcular el radio atómico.
Planteamiento:
K: potasio
BCC: 2 atm/celda
R: ¿?
A0: 4R/ [pic 4]
Vc: A03
Formula:
[pic 5]
Desarrollo:
Vc: (2a/c)(39.098)/(0.855gr/cm3)(6.02214129x1023a/m)
Vc:1.518x10-22cm3
Ao: : 5.335x10-8cm[pic 6]
R: Ao: 2.310x10-8cm[pic 7]
Se convierte a Angstroms: 2.13 Å
Resultado:
R: 2.13 Å
Ejercicio. -4:
El Torio tiene la densidad de 11.72 gr/cm3 y tiene una estructura cubica centrada en las caras. Calcula el parámetro de red.
Planteamiento:
FCC: 4 a/c
NA: 6.02214129x1023a/m
MA: 232.04
Desarrollo:
Vc:(4a/c)(238.04 gr/m)/(11.72)(6.02214129x1023)
Vc: 1.349060358x10-22
Ao: 1.349060358x10-22[pic 8]
Ao:5.1287x10-8cm
Resultado:
Ao:5.1287x10-8cm
Ejercicio. -5:
¿Qué tipo de estructura física presenta un metal cuya densidad es de (2.6 gr/cm3), su masa atómica de 87.62 gr/mol y su parámetro de red de 6.085 Å?
Planteamiento:
[pic 9]
A0= 6.085
Posibles respuestas: BCC, FCC, SC
Ma= 87.62 gr/mol
Na: 6.02214129x1023 a/m
Desarrollo:
𝛒=(# a/c)(Ma)/(Vc)(Na)
Vc= (A0)3
Vc=2.25x10-22cm3
#a/c= (𝛒)(Vc)(Na)/(Ma)
#a/c= (2.6 gr/cm3)(2.25x10-22cm3)( 6.02214129x1023a/m)/87.62g/mol)
Resultado:
FCC
Por qué el resultado es #a/celda: 4.02 se redondea a 4
Ejercicio. -6:
Un metal con estructura cubica tiene una densidad de 1.892 gr/cm3 una masa atómica de 132.91 gr/mol y con un parámetro de red de 6.13 Ă ¿Qué tipo de estructura física tiene?
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