Qual é o tipo de material cerâmico com maior condutividade térmica por fônons?
a) Cristalino
b) Amorfo
c) Poroso
d) Não metálico

Passo 1

O enunciado pergunta qual tipo de material cerâmico apresenta a maior condutividade térmica por fônons. O conteúdo envolvido é condução térmica em materiais isolantes (como cerâmicas) dominada por transportes de fônons, e precisamos entender como a estrutura (cristalina, amorfa, porosa) afeta esse transporte.

Passo 2

Em cerâmicas, a condução térmica por fônons pode ser expressa pela relação
\kappa_{ph} \;=\;\frac{1}{3}\,C\,v\,\ell
onde C é a capacidade térmica por volume, v é a velocidade dos fônons e \ell é o comprimento médio de livre percurso dos fônons antes de serem espalhados.

Passo 3

Avaliando cada estrutura:
\bullet Cristalino: rede periódica e ordenada. Os fônons sofrem pouco espalhamento e \ell é grande.
\bullet Amorfo: desordem atômica gera muitos centros de espalhamento, reduzindo \ell.
\bullet Poroso: a presença de vazios intensifica o espalhamento de borda e superfície, reduzindo ainda mais \ell.
\bullet “Não metálico”: termo genérico que não especifica ordem estrutural e inclui todas as cerâmicas; não é comparativo de ordenação.

Passo 4

Como a condutividade \kappa_{ph} cresce com o comprimento médio de livre percurso \ell, o material com estrutura mais ordenada (i.e., cristalina) terá o maior valor de \kappa_{ph}.

Resposta

a) Cristalino

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