PROBLEMAS

PROBLEMAS.  Van Vlack.  Capítulo 3.

3-10.  El plomo posee una estructura FCC y su radio atómico es 1.75⨯10⁻⁸cm.  ¿Cuál es el volumen de su celdilla unitaria?

3-11.  La plata posee una estructura FCC y su radio atómico es 1.444Å.  ¿De qué tamaño es el lado de su celdilla unitaria?

3-12.  La red cristalina del oro forma un cubo de caras centradas.  Su constante de retícula es 4.078Å y su masa atómica es 197.2u.m.a.

a.  Calcular su densidad.

b.  Comparar su valor en el manual (ver Apéndice D del texto). 

3-13.  El zinc posee una estructura HCP.  La altura de la celdilla unitaria es 4.947Å.  Los centros de los átomos en la base de la celdilla unitaria están a 2.665Å de separación.

a.  ¿Cuántos átomos existen por celdilla unitaria hexagonal?  (Ilustrar el razonamiento).

b.  ¿Cuál es el volumen de la celdilla unitaria hexagonal?

c.  Calcular la densidad y comparar este valor con el experimental de 7.135g/cm³ (justificar la respuesta).  La masa atómica del Zn es 65.38u.m.a.

EJERCICIOS PROPUESTOS TOMADOS DEL LIBRO "Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales", DEL AUTOR WILLIAM D. CALLISTER, Jr.  3era edición.  Volumen 1.  Capítulo 4.  Editorial Reverté.  Barcelona.  1995.  520 p.  ISBN 84-291-7253-X

4.6  Calcular la composición, en porcentaje en masa, de una aleación que contiene 218.0kg de Ti, 14.6kg de Al y 9.7kg de V.

4.7  ¿Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que contiene 98g de Sn y 65g de Pb?

4.8  ¿Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que contiene 99.7lbm de Cu, 102lbm de Zn y 2.1lbm de Pb?

4.9  ¿Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que consiste de 97% en masa de Fe y 3% en masa de Si?

4.10  Convertir la composición en porcentaje atómico del problema 4.8 a porcentaje en masa.

4.11  Calcular el número de átomos por m³ de Pb.

4.12  El carburo de silicio, SiC, posee una densidad de 3.22g/cm³.  ¿Cuántos átomos de Si y de C hay en 1cm³ de SiC?

4.13  El níquel forma una disolución sólida sustitucional con el cobre.  Calcular el número de átomos de Ni por cm³ en una aleación Cu-Ni, que contiene 1% en masa de Ni y 99% en masa de Cu.  Las densidades del Ni y del Cu puros son 8.90 y 8.93g/cm³, respectivamente.

4.14  El zinc forma una disolución sólida sustitucional con el cobre.  Calcular el porcentaje en masa de zinc que debe añadirse al cobre para producir una aleación que contenga 1.75⨯10²¹ átomos de Zn por cm³ de aleación.  Las densidades del Zn y del Cu puros son 7.13 y 8.93g/cm³, respectivamente.

4.15  Calcular el número de átomos en 1m³ de una aleación que contiene 1% en masa de Zn y 99% en masa de Cu.

EJERCICIOS PROPUESTOS TOMADOS DEL LIBRO "FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING:  AN INTEGRATED APPROACH", 4th EDITION, CAPÍTULO 5, DE LOS AUTORES WILLIAM D. CALLISTER y DAVID G. RETHWISCH (EN INGLÉS)

5.15  Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que consiste de 30% en masa de Zn y 70% en masa de Cu?

5.16  Cuál es la composición, en porcentaje en masa, de una aleación que consiste de 6% atómico de Pb y 94% atómico de Zn?

5.17  Cuál es la composición, en porcentaje en masa, de una aleación que contiene 218.0kg de Ti, 14.6kg de Al y 9.7kg de V?

5.18  Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que contiene 98g de Sn y 65g de Pb?

5.19  Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que contiene 99.7lbm de Cu, 102lbm de Zn y 2.1lbm de Pb?

5.20  Cuál es la composición, en porcentaje atómico, de una aleación que consiste de 97% en masa de Fe y 3% en masa de Si?

5.21  Convertir la composición en porcentaje atómico del problema 5.19 a porcentaje en masa.

5.22  Calcular el número de átomos por m³ de Al.

5.23  La concentración de C en una aleación Fe-C es 0.15% en masa.  Cuál es la concentración en kg de C por m³ de aleación?

5.24  Determinar la densidad aproximada de un latón de alta resistencia que tiene una composición de 64.5% en masa de Cu, 33.5% en masa de Zn y 2% en masa de Pb.

5.25  Calcular la longitud de la arista de la celda unitaria de una aleación que consta de 85% en masa de Fe y 15% en masa de V.  Todo el V está en solución sólida, y a temperatura ambiente la estructura cristalina para esta aleación es BCC.

5.26  Una aleación hipotética está compuesta de 12.5% en masa de metal A y 87.5% en masa de metal B.  Si las densidades de los metales A y B son 4.27 y 6.35g/cm³, respectivamente, y sus masas atómicas son 61.4 y 125.7g/mol, respectivamente, determinar si la estructura cristalina de esta aleación es SC, FCC o BCC.  Asumir una longitud de arista para la celda unitaria de 0.395nm.

5.28  El oro forma una solución sólida sustitucional con la plata.  Calcular el número de átomos de Au por cm³ de una aleación Ag-Au que contiene 10% en masa de Au y 90% en masa de Ag.  Las densidades del Au y de la Ag puros son 19.32 y 10.49g/cm³, respectivamente.

5.29  El Ge forma una solución sólida sustitucional con el Si.  Calcular el número de átomos de Ge por cm³ de una aleación Ge-Si que contiene 15% en masa de Ge y 85% en masa de Si.  Las densidades del Ge y del Si puros son 5.32 y 2.33g/cm³, respectivamente.

5.31  El Mo forma una solución sólida sustitucional con el W.  Calcular el porcentaje en masa de Mo que debe añadirse al W para producir una aleación que contenga 1.0⨯10²² átomos de Mo por cm³ de aleación.  Las densidades del Mo y del W puros son 10.22 y 19.30g/cm³, respectivamente.

5.32  El Nb forma una solución sólida sustitucional con el V.  Calcular el porcentaje en masa de Nb que debe añadirse al V para producir una aleación que contenga 1.55⨯10²² átomos de Nb por cm³ de aleación.  Las densidades del Nb y del V puros son 8.57 y 6.10g/cm³, respectivamente.

5.33  La Ag y el Pd poseen la estructura cristalina FCC, y el Pd forma una solución sólida sustitucional para todas las concentraciones a temperatura ambiente.  Calcular la longitud de la arista de la celda unitaria de una aleación que consta de 75% en masa de Ag y 25% en masa de Pd.  Las densidades de la Ag y del Pd puros a temperatura ambiente son 10.49 y 12.02g/cm³, respectivamente.