Examen de Química de Materiales - Febrero 2023 (2s) - Enunciados

Exámenes – Química de Materiales – Enunciados

La solución razonada de cada pregunta puede verse pulsando en el enunciado

1. El Cu y el In forman un compuesto intermetálico que contiene un 56,3 % en peso de Cu. ¿Cuál es su fórmula empírica? (Pesos atómicos: Cu: 63,456; In: 114,818).

(A). Cu₁₄In₁₁
(B). Cu₅In₄
(C). Cu₄In₃
(D). Cu₇In₃

2. Una persona ha mencionado las siguientes características generales de uno de los cuatro tipos de materiales que existen, pero una de las afirmaciones es errónea. Señalarla.

(A). Suelen ser buenos aislantes térmicos y eléctricos.
(B). Se pueden usar para fabricar utensilios de cocina, cubiertos e incluso piezas de motores de automóviles.
(C). Muchos materiales de este tipo son silicatos, óxidos, nitruros y carburos.
(D). Todos los materiales de este tipo son opacos.

3. El potasio tiene estructura cristalina de celda cúbica centrada en el cuerpo, con una constante de red de 0,533 nm. El oro también es cúbico, pero con celda centrada en las caras, siendo su constante de red de 0,408 nm. En cierto volumen de potasio caben unas 3302 celdas de este metal. ¿Cuántas celdas de oro cabrán en ese mismo volumen?

(A). 1481
(B). 2528
(C). 4314
(D). 7362

4. ¿Cuántos tipos de redes de Bravais son ortorrómbicas?

(A). 1
(B). 2
(C). 3
(D). 4

5. En el fenómeno de la difusión atómica, la energía de activación Q puede obtenerse a partir de medidas experimentales de la difusividad o coeficiente de difusión, D, y la temperatura, T. ¿Cómo?

(A). A partir de la pendiente de la representación de D frente a 1/T.
(B). Como ordenada en el origen de la representación de D frente a 1/T.
(C). Teniendo en cuenta que la pendiente de la representación de ln D frente a 1/T es –Q/R.
(D). Representando D frente a T y calculando el logaritmo de la pendiente.

6. En la siguiente tabla se dan las temperaturas y las composiciones que conforman las líneas de sólidus y líquidus del sistema binario isomorfo Ge-Si.

Composición (% Si en peso)	Sólidus T / ^oC	Líquidus T / ^oC
0	938	938
10	1005	1147
20	1065	1226
30	1123	1278
40	1178	1315
50	1232	1346
60	1282	1367
70	1326	1385
80	1359	1397
90	1390	1408
100	1414	1414

Según estos datos, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

(A). Cuando la temperatura de la aleación está por encima de 1282 ^oC, el sistema se mantiene sólido siempre que la proporción de Si sea de al menos el 60%.
(B). A 1420 ^oC el sistema es líquido para cualquier composición.
(C). La temperatura de fusión del Si es 938 ^oC.
(D). Si tenemos una aleación con un 80% de germanio a temperatura ambiente y la vamos calentando, empezará a fundir cuando se alcancen los 1065 ^oC.

7. Considérese el diagrama de fases del sistema binario estaño-plomo y dígase qué afirmación es correcta.

(A). En el eutéctico tenemos únicamente una fase sólida que contiene un 61,9 % en peso en Sn.
(B). En el punto señalado con un aspa se pueden encontrar partículas de Pb puro.
(C). A 183 ^oC la máxima proporción posible de Sn de la fase rica en Sn es el 97,5 %.
(D). Ninguna de las afirmaciones que se hacen es correcta.

8. ¿Por qué la martensita no aparece en el diagrama de fases del sistema hierro-cementita?

(A). Porque es una especie metaestable.
(B). Porque contiene más del 6,67 % de C.
(C). Porque en realidad es Fe puro, aunque con una estructura cristalina especial (tetragonal centrada en el cuerpo).
(D). Porque es el resultado de una transformación extraordinariamente lenta.

9. De las siguientes fases sólidas del acero, ¿cuál tiene más contenido en C?

(A). Ferrita α
(B). Ferrita δ
(C). Cementita
(D). Austenita

10. Una probeta cilíndrica de una aleación de titanio, de 27 cm de longitud y 3,9 mm de diámetro, sufre una deformación elástica cuando se le aplica una fuerza de 2000 N. Sabiendo que el módulo elástico es 108 GPa, determinar cuánto se alarga la probeta.

(A). 4,18·10^–2 cm
(B). 3,12·10^–1 cm
(C). 0,23 cm
(D). 1,49 cm

11. A partir del diagrama de fases siguiente, correspondiente a una cerámica basada en el sistema SiO₂/Al₂O₃, deducir las temperaturas aproximadas respectivas a la que SiO₂ y Al₂O₃ puros se transforman totalmente en fase líquida.

(A). 1585 y 1890 ^oC
(B). 1725 y 2050 ^oC
(C). 1725 y 1890 ^oC
(D). Ambos a 1890 ^oC

12. En un compuesto cerámico, ¿cuáles son las características principales que determinan su estructura cristalina?

(A). La electronegatividad de los átomos constituyentes y sus afinidades electrónicas.
(B). La magnitud de la carga eléctrica de los cationes y aniones y sus tamaños relativos.
(C). La posibilidad o no de formar enlaces de hidrógeno y la intensidad de las fuerzas de Van der Waals.
(D). El carácter metálico de los cationes y el no metálico de los aniones.

13. ¿Cuál o cuáles de los siguientes polietilenos se puede considerar de alta densidad?