enge de materiales

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Problemas

1.- Cul es la masa en gramos de?a) Protn 1.673 x 10 -24 gb) Neutrn1.675 x 10 -24 gc) Electrn9.109 x 10 -28 g2.- Cul es la carga elctrica en culombios de?a) Protn: +1.602 X 10-19 Cb) Neutrn: 0 Cc) Electrn: -1.602 X 10-19 C3.- Definaa) Nmero atmicoNmero de protones en el ncleo de un tomo de un elementob) Unidad de masa atmicaUnidad de masa basada en la masa exacta de la doceava parte del 12 6 Cc) Nmero de Avogadro6.023 X 1023 tomos/mol, numero de tomos en un mol-gramo relativo o mol de un elementod) Masa de un tomo relativaEs la masa en gramos de 6,023x1023 tomos de ese elemento.4.- Cul es la masa en gramos de un tomo de oro?196,967 g/mol

5.- Cuntos tomos hay en un gramo de oro?6.02x1023tomos/mol = x tomos de Au196,967 g/mol de Au 1g de Au

X= (6.02x1023tomos/mol) (1g de Au) 196,967 g/mol de Au

X= 3.06x1021 tomos!6.- Un alambre de oro tiene 0.70mm de dimetro y 8.0cm de largo. Cuntos tomos contiene? La densidad del oro es 19.3g/cm3Peso atmico del Au = 196.97 g/mol 1 mol de Au = 6.023x1023 tomos0.7 mm 1 cm = 0.07 cm Au = ()(r)2 = ()()2 = ()(0.07)2 = 3.848x10-3 cm2 10 mm 4 4VAu = (3.848x10-3 cm2)(8 cm) = 0.031 cm3 d = m/v m = (d)(v)m = (19.3 g )(0.031 cm3) = 0.598 g/cm30.598 g 6.023x1023 tomos = 1.829x1021 tomos de Au196.97 g

7.- Cul es la masa en gramos de un tomo de molibdeno?Masa atmica del molibdeno 95,94 g/mol197,0 = 6.023X1023 tomos95,94 g/mol de molibdeno = x g de Au6.023X1023 tomos/mol 1 tomox = Numero de masa de un tomo de Au95,94 g/mol de molibdeno x 1 tomo6.023X1023 tomos/mol= 1,59 x10-22 g

8.- Cuntos tomos hay en un gramo de molibdeno?6.023X1023 tomos/mol = x tomo de Au95,94 g/mol de molibdeno 1 g de Aux = Numero de masa de un tomo de Au = (6.023X1023 tomos/mol ) (1 g de Au)95,94 g/mol de molibdeno= 3,27 X 1021

9.- Una soldadura contiene 52% en peso de estao y 48% en peso de plomo. Cules son los porcentajes atmicos de estao y plomo en la soldadura?100 de soldadura.52 g de estao y 48 g de plomo.Un mol de estao pesa 118.7 g y un mol de plomo pesa 207.2 g52 g de estao equivalen a 52/118.7 = 0.438 moles48 g de plomo equivalen a 48/ 207.2 = 0.162 molesPor un total de 0.438 + 0.162 = 0.600 moles.Siendo el nmero de moles proporcional al nmero de tomos, los porcentajes atmicos son respectivamente0.438/0.600 = 0.73 = 73% de estao0.162/0.600 = 0.27 = 27% de plomo

10.- Una aleacin de nonel est formada por 70% en peso de nquel y 30% en peso de cobre. Cules son los porcentajes atmicos de Ni y Cu en esta aleacin?# de moles de Ni= 70g58.69gmol=1,192g moles# de moles de Cu=30g63.55gmol=0.472 molesTotal de moles = 1,6641 moles%atmico de Cu=1,192 1,6641x100%=71.63%%atmico de Ni=0,472 1,6641x100%=28.36%

11.- Una aleacin de cupronquel est formada por 80% en peso de Cu y 20% en peso de Ni. Cules son los porcentajes atmicos de Cu y Ni en la aleacin?12.- Cul es la frmula qumica de un compuesto intermetlico que contiene 49.18% de Cu y 50.82% de Au?

PROBLEMAS EN LA SELECCIN DE MATERIALES Y DIESEO1.- Lo cartuchos de laten se fabrican con una aleacin de 70% en peso de cobre de 30% en peso de zinc. Exponga la naturaleza de los enlaces entre el cobre y el zinc en esta aleacin.Naturaleza del enlace: Red cristalina de iones metlicos (elementos muy electropositivos) donde los electrones de valencia se intercambian rpidamente.2.- El aluminio puro es un metal dctil con baja resistencia a la tensin y poca dureza. Su oxido Al2 O3 (almina) es extremadamente fuerte, duro y frgil. Puede explicar la diferencia existente desde el punto de vista de los enlaces atmicos?Se diferencian en sus propiedades fsicas y qumicas debido a las diferencias existentes en la ordenacin y enlace de los tomos3.- el grafito y el diamante estn constituidos por tomos de carbono a) Especifique algunas caractersticas de cada unoEl grafito es un mineral suave, de color gris a negro, brillo metaloide, peso especfico de 2.23, dureza de 1-2, cristaliza en el sistema hexagonal, estable y qumicamente inerte a temperatura normal, inodoro, no txico, resistente al calor y excelente conductor de calor y electricidad.b) D una aplicacin para el grafito y otra para el diamanteEl diamante se caracteriza por su dureza extrema y su conductividad trmica (9002.320 W/(mK)), as como la amplia banda prohibida y alta dispersin ptica.c) Si ambos materiales estn constituidos de carbono Por qu tienen propiedades tan diferentes?La diferencia es el nmero de neutrones y protones que tienen en sus ncleos por ende esto hace que tengan comportamientos y propiedades diferentes4.- El silicio es ampliamente empleado en la manufactura de dispositivos para circuitos integrado y diodo emisores de luz. A menudo es preciso aplicar una delgada capa de xido (SiO2) en las obleas de silicioa) Qu diferencias existen entre las propiedades del sustrato de silicio y de la capa de xidob) Disee un proceso que sintetice la capa de xido sobre la oblea de silicioc) Disee un proceso que forme capa de xido solamente en ciertas reas deseadas5.- En la manufactura de una bombilla se procede a sacar el aire y se llena con gas argn. Cul es el propsito?Se emplea como gas de relleno en lmparas incandescentes ya que no reacciona con el material del filamento incluso a alta temperatura y presin, prolongando de este modo la vida til de la bombilla.6.- el acero inoxidable es una aleacin resistente a la corrosin debido a que contiene grandes cantidades de cromo. Cmo protege el cromo al metal de la corrosin?El acero inoxidable es un acero de elevada pureza y resistente a la corrosin, dado que el cromo, u otros metales que contiene, posee gran afinidad por el oxgeno y reacciona con l formando una capa pasivadora, evitando as la corrosin del hierro (los metales puramente inoxidables, que no reaccionan con oxgeno son oro y platino, y de menor pureza se llaman resistentes a la corrosin, como los que contienen fsforo).7.- Los robots se emplean en las industrias de automocin para soldar dos componentes en sitios especficos. Evidentemente, la posicin final del brazo debe determinarse con precisin para soldar los componentes en la posicin necesariaa) En la seleccin del material del brazo del robot, Qu factores deben considerarse?Deberan considerarse aspectos: Resistencia, peso, costos, funcionabilidad.b) Seleccione un material adecuado para esa aplicacin Materiales ligeros8.- a) explique porque el contacto entre un metal duro y otro blando no es adecuado para aplicaciones donde sea imposible la resistencia a la abrasinb) Cmo protegera una herramienta de acero de corte de su deterioro prematuro?Aplicndole un tratamiento trmico y templadoc) Disee un proceso para solucionar el problemaTratamiento trmico + templado en frio9.- Una determinada aplicacin necesita un material que debe ser muy duro y resistente a la corrosin a temperatura atmosfera ambientales. Seria benfico, aunque ni necesariamente, que el material fuera tambin resistente al impactoa) Si usted solo considera las caractersticas principales, Qu clase de materiales investigara para su seleccin? Cermicosb) Si usted considera todo tipo de caractersticas Qu clase de materiales investigara?Cermicos y vidriosc) sugiera un materialPoliimida (PI)10.-Determinada aplicacin demanda un material que sea ligero en peso, aislante elctrico y algo flexiblea) Qu clase de materiales investigara para su seleccin?Polmeros es el material ms adecuado b) Explique su respuesta desde el punto de vista de los enlaces presentesDebido a que los polmeros son aislantes elctricos son perfectos para este tipo de selecciones11.-Determinada aplicacin demanda un material que sea no conductor (aislante elctrico y algo flexible), extremadamente rgido y ligero a) Qu clase de materiales investigara para su seleccin?Plstico, la losa, la cermicab) Explique su respuesta desde el punto de vista de los enlaces presentes

Debido a que necesitan materiales que no sean conductores y flexibles usaramos plstico si se trata de rigido y ligero estaramos hablando de la cermico son buenos aislantes de la electricidad.