Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 19.Perguntas e Problemas - Ex. 18
- Explique sucintamente por que a porosidade diminui a condutividade térmica dos materiais cerâmicos e poliméricos, tornando-os mais isolantes termicamente.
- Explique sucintamente como o grau de cristalinidade afeta a condutividade térmica dos materiais poliméricos e por quê.
Passo 1
Nos materiais cerâmicos, o calor é transportado por meio das ondas geradas pela vibração da rede cristalina (que também são chamadas de fônons).
Quando mais poroso o material, mais falhas ao longo do caminho e mais difícil fica a propagação dessas ondas de calor.
Passo 2
A condutividade térmica é mais alta para cerâmicas cristalinas porque, em uma rede não-cristalina, o espalhamento de fônons é muito mais eficaz devido à estrutura atômica altamente desordenada e irregular, fazendo com que o transporte de calor seja mais disperso e então menos intenso.
Por isso, quanto maior o grau de cristalinidade, maior a condutividade térmica do material.
Resposta
- Quando mais poroso o material, mais falhas ao longo do caminho e mais difícil fica a propagação dessas ondas de calor.
- Por isso, quanto maior o grau de cristalinidade, maior a condutividade térmica do material.
Exercícios de Livros Relacionados
Explique sucintamente por que as condutividades térmicas são maiores para as cerâmicas cristalinas em relação às cerâmicas não cristalinas.
Porque a condutividade térmica primeiro diminui e então aumenta com a elevação da temperatura para alguns materiais cerâmicos?
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).
A diferença entre os calores específicos a pressão e a volume constantes é descrita pela expressão: c p - c v = ∝ v 2 v 0 T β Em que ∝ v é o coeficiente volumétrico de expansão térmica, v 0 é o volume
Explique porque os metais são tipicamente melhores condutores térmicos que os materiais cerâmicos.