Vacancy in Materials

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Questions and Answers

¿Qué es una vacante en el contexto de los materiales?

  • Un defecto superficial en el material.
  • Un átomo adicional en la estructura del material.
  • Un lugar normalmente ocupado por un átomo pero que ahora está ausente. (correct)
  • Una región con alta concentración de impurezas.

¿De qué depende el número de vacantes en un material?

  • De la presión aplicada al material.
  • Del tamaño de los átomos del material.
  • De la temperatura del material. (correct)
  • De la velocidad de enfriamiento del material.

En la ecuación $N_v = N \cdot exp(-Q_v/kT)$, ¿qué representa $N$?

  • El número de vacantes.
  • La constante de Boltzmann.
  • El número total de lugares ocupados por un átomo. (correct)
  • La energía de activación.

¿Qué unidades se utilizan para la constante de Boltzmann $k$ en el contexto dado?

<p>eV/átomo·K (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor de la constante de Boltzmann ($k$) proporcionado?

<p>8.62 x 10^-5 eV/átomo·K (C)</p> Signup and view all the answers

¿En qué unidades se mide la temperatura ($T$) en la ecuación para el número de vacantes?

<p>Grados Kelvin. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre el número de vacantes y la temperatura?

<p>A mayor temperatura, mayor número de vacantes. (A)</p> Signup and view all the answers

Si la fracción de los puntos de red que ocupan las vacancias en el aluminio sólido a 700°C es de 2.34*10^-2, ¿qué representa este valor?

<p>La proporción de sitios vacantes en la estructura cristalina. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de energía representa $Q_v$?

<p>Energía de activación (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

What is a vacancy?

A vacant atomic site in a crystal structure, normally occupied by an atom but is now empty.

Vacancy Concentration Formula

The number of vacancies (Nv) depends on the total number of atomic sites (N), the activation energy for vacancy formation (Qv), temperature (T), and Boltzmann constant (k). Described by the equation Nv = N * exp(-Qv/kT).

What is activation energy (Qv)?

Energy required for an atom to move from a lattice site to the surface, creating a vacancy.

What is the Boltzmann constant (k)?

A physical constant relating the average kinetic energy of particles in a gas with the temperature of the gas.

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Study Notes

  • A vacancy is a place normally occupied by an atom but is now absent.
  • Vacancy numbers (Nv) depend on material temperature in equilibrium.
  • Vacancy count can be calculated with the following formula: Nv = N * exp(-Qv/kT)
    • N = total number of sites occupied by atoms
    • Qv = activation energy (vibrational energy for vacancy formation)
    • T = absolute temperature in Kelvin
    • k = Boltzmann constant, 8.62 * 10^-5 eV/atom * K
  • The fraction of lattice points that occupy vacancies in solid aluminum at 700°C is 2.34 * 10^-2.
  • The energy the is required to create vacancies in aluminum is 1.02 eV.

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