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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 19.Perguntas e Problemas - Ex. 4

Para o alumínio, a capacidade calorífica a volume constante Cv a 30 K é de 0,81 J / molK e a temperatura de Debye é de 375 K. Estime o calor específico a:

  1. 50 K
  2. 425 K

Passo 1

E ai gurizada, tudo belezinha?

  1. Para alumínio a 50 K, podemos calcular a constante A através dessa equação:

    2. A = C v T 3

    A = 0,81   j / m o l K ( 30   K ) ³ = 3 × 10 - 5 J m o l K 4

    Agora podemos achar Cv: :D

    C v = A T ³

    C v = 3 × 10 - 5 J m o l K 4 × 50 K 3 =   3,75 × J m o l K

    Então o calor específico:

      c v   =   ( 3,75   J / m o l K ) ( 1   m o l / 26,98   g ) ( 1000   g / k g )   =   139   J / k g K

    Passo 2

  2. Para 425K:

Galera, como essa temperatura é próxima a temperatura de Debye usaremos a seguinte equação:

        C v   =   3 R  

        C v   =   3 × 8,31 J m o l K = 24,9     J m o l K

c v   =   ( 24,9   J / m o l K ) ( 1   m o l / 26,98   g ) ( 1000   g / k g )   =   923   J / k g K

Resposta

  1. 139 J k g K
  2. 923   J / k g K
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Quando um metal é aquecido, sua massa específica diminui. Existem duas fontes que dão origem a essa diminuição no valor de ρ : (1) a expansão térmica do sólido e (2) a formação de lacunas (Seção 4.2).
Para cada um dos seguintes pares de materiais, decida qual possui maior condutividade térmica. Justifique suas escolhas.Cobre puro; bronze ao alumínio (95%p Cu-5%p Al).Sílica fundida; quartzo.Polietil
(d) Calcule a perda de calor por hora se o aço for empregado e se a espessura for aumentada para 20 mm (0,79 in).
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