No laboratório de tratamentos térmicos, os estudantes estão realizando um experimento de recristalização em amostras de chumbo puro. Algumas amostras foram laminadas a frio na segunda-feira e guardadas pelo técnico do laboratório em uma gaveta. As demais amostras foram laminadas a frio na quinta-feira. Todas as amostras foram recristalizadas na quinta-feira. Assumindo que todas as amostras foram igualmente deformadas a frio, qual grupo apresentará uma menor temperatura de recristalização, as amostras de segunda-feira ou de quinta-feira? Justifique sua resposta.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um experimento de recristalização usando amostras de chumbo puro que foram deformadas a frio em dois momentos diferentes: algumas na segunda-feira e armazenadas, e outras na quinta-feira. Todas foram recristalizadas na quinta-feira. O conteúdo que vamos usar aqui é tratamentos térmicos, especialmente o processo de recristalização, e como a deformação a frio afeta a temperatura de recristalização. Precisamos entender como o armazenamento das amostras deformadas influencia a temperatura necessária para recristalizá-las.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é recristalização. Recristalização é um processo pelo qual uma estrutura metálica deformada a frio forma novos grãos livres de tensões internas, substituindo os antigos grãos deformados. Isso geralmente ocorre quando o metal aquecido atinge uma certa temperatura. A temperatura de recristalização depende de vários fatores, incluindo o grau de deformação a frio e a quantidade de energia armazenada na estrutura do metal.

Passo 3

Quando uma amostra é deformada a frio, como no processo de laminação a frio mencionado, ocorre um aumento na densidade de discordâncias na estrutura cristalina do metal. Essas discordâncias representam uma forma de energia armazenada na amostra. Quanto mais deformada a amostra, maior a quantidade de energia armazenada.

Passo 4

Agora, vamos considerar o efeito do tempo de armazenamento. As amostras deformadas a frio na segunda-feira foram armazenadas por alguns dias antes de serem recristalizadas na quinta-feira. Durante esse período, ocorre um processo chamado recristalização a armazenamento ou annelação de recuperação, onde algumas discordâncias se rearranjam ou se anulam sem a formação completa de novos grãos. Isso reduz a energia armazenada na amostra.

Passo 5

Por outro lado, as amostras deformadas a frio na quinta-feira foram recristalizadas logo após a deformação. Isso significa que elas ainda possuem uma maior quantidade de energia armazenada devido às discordâncias, já que não tiveram tempo suficiente para ocorrer a recuperação parcial durante o armazenamento.

Passo 6

A temperatura de recristalização é inversamente relacionada à quantidade de energia armazenada na amostra. Amostras com maior energia armazenada (mais deformadas e com menos recuperação) geralmente recristalizam a temperaturas mais baixas, pois há mais energia disponível para iniciar a formação de novos grãos.

Resposta

Assim, as amostras de quinta-feira, que foram recristalizadas imediatamente após a deformação a frio e possuem maior energia armazenada, apresentarão uma menor temperatura de recristalização em comparação com as amostras de segunda-feira que foram armazenadas e sofreram recuperação parcial. Portanto, as amostras de quinta-feira terão uma menor temperatura de recristalização.

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