avaliação 4 propriedades dos materias

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Os plásticos capazes de conduzir calor são uma novidade bastante recente, mas altamente promissora porque os polímeros são o material de preferência na construção dos aparelhos eletrônicos, que teimam em esquentar muito. Plásticos são excelentes isolantes, o que significa que eles aprisionam o calor. No ano de 2017, uma equipe da Universidade de Michigan mudou a estrutura atômica de um polímero para fazê-lo alcançar uma condutividade térmica seis vezes maior do que o material original. Agora, Yanfei Xu e seus colegas do MIT alcançaram uma nova marca: uma condutividade térmica 10 vezes maior. "Nosso polímero pode conduzir termicamente e remover o calor com muito mais eficiência. Acreditamos que os polímeros podem se transformar em condutores de calor de última geração para aplicações avançadas de gerenciamento térmico, como uma alternativa de autorresfriamento para os gabinetes dos aparelhos eletrônicos", disse a pesquisadora. Se você der um zoom na microestrutura de um plástico, vai entender facilmente por que o material retém o calor tão facilmente. No nível microscópico, os polímeros são feitos de longas cadeias de monômeros, ou unidades moleculares, ligadas ponta com ponta. Essas cadeias são geralmente emaranhadas como uma bola de espaguete. Os transportadores de calor têm dificuldade em passar por essa confusão desordenada e tendem a ficar presos dentro dos nós e aglomerados poliméricos. A equipe já havia conseguido desembaraçar essa bagunça e obter uma melhor condutividade térmica, mas o material só conseguiu conduzir o calor numa direção. Agora eles mexeram tanto nas forças intermoleculares, quanto nas forças intramoleculares, produzindo um politiofeno condutor de calor - este é um polímero conjugado tipicamente usado em aparelhos eletrônicos. "Nossa reação foi capaz de criar cadeias rígidas de polímeros, em vez de fios torcidos, semelhantes a um espaguete, em polímeros normais", disse Xu. As primeiras amostras têm cerca de dois centímetros quadrados e foram fabricadas em equipamentos de laboratório - câmaras de deposição a vapor. Antes de ampliá-las e pensar em fabricação industrial, contudo, a equipe está mais preocupada em compreender em detalhes os caminhos do calor pelo material. Com esse entendimento, será possível guiar os desenvolvimentos futuros para a obtenção de resultados mais próximos das aplicações práticas. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plastico-usado-eletronicos-agora-conduz-calor&id=010160180410#.W-ISi9VKgdU. Acesso em: 6 nov. 2018.
A
De acordo com a pesquisa, esses resultados permitem a aplicação prática na substituição de metais condutores de calor por polímeros condutores de calor, em equipamentos eletrônicos como celulares e tablets, reduzindo o peso dos equipamentos e o custo final do produto.
B
De acordo com a pesquisa, o polímero passa a conduzir dez vezes mais calor quando comparado ao material comum, devido à alteração no arranjo de suas cadeias: passam de um arranjo em forma de fios torcidos para um arranjo de cadeias rígidas.
C
De acordo com a pesquisa, a principal dificuldade a ser resolvida para viabilizar a aplicação prática dos resultados experimentais, diz respeito à condutividade térmica ser aumentada exclusivamente em uma única direção no material.
D
De acordo com a pesquisa, o material desenvolvido apresenta condução de calor até seis vezes maior que a do polímero comum.
2Os metais podem ser conformados por diferentes técnicas de fabricação. A maioria dos metais, excetuando aqueles que apresentam ponto de fusão muito alto, podem ser obtidos por fundição. Muitos produtos são obtidos também por técnicas de conformação mecânica. Sobre os processos de fabricação de metais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Os processo de conformação mecânica são realizados a quente ou a frio. Na conformação a quente, a temperatura utilizada para o processamento fica acima da temperatura de cristalização do material.
(    ) A tensão aplicada nos processo de conformação a frio é sempre superior ao limite de resistência do material, e inferior ao limite de escoamento.
(    ) Quando processo é realizado a frio, é usualmente realizado em etapas. Na primeira etapa, o material apresenta maior dureza e, conforme é conformado, torna-se progressivamente mais maleável.
(    ) A laminação é utilizada para a fabricação de chapas e perfis. Pode partir tanto do material já solidificado como do material fundido.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - V - F.
B
V - F - F - V.
C
V - V - F - V.
D
F - F - V - F.
3O coeficiente de expansão térmica linear é uma propriedade do material que se relaciona com o valor de energia de ligação dos átomos presentes no material. Sobre essa característica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) De um modo geral, as cerâmicas tendem a apresentar menores coeficientes de expansão térmica que os polímeros, tendo em vista as ligações químicas iônicas e covalentes das cerâmicas. Já as propriedades térmicas dos polímeros dependem das ligações secundárias (mais fracas).
(    ) A energia de ligação dos materiais metálicos (ligações metálicas) é usualmente maior que as verificadas nos materiais poliméricos (ligações intermoleculares). Assim, é esperado que os coeficientes de expansão térmica dos metais, de forma geral, sejam de menor magnitude quando comparados aos valores típicos encontrados nos polímeros.
(    ) O coeficiente de expansão térmica linear dos materiais poliméricos apresenta relação com a magnitude das ligações primárias, não havendo influência das ligações secundárias.
(    ) É importante em algumas aplicações, para efeito de projeto, considerar o coeficiente de expansão térmica do material. Expansões ou contrações do material em serviço (caso ocorra significativa variação da temperatura) podem gerar desajustes dimensionais ou tensões que comprometam seu o funcionamento.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V - V.
B
V - V - F - V.
C
F - V - F - F.
D
V - F - F - V.
4Muitos metais apresentam estruturas cristalinas cúbicas, as quais apresentam grande simetria. Esse fato propicia o desenvolvimento de muitos sistemas de escorregamento, que facilitam a movimentação de discordâncias na aplicação de tensões mecânicas. Com relação à estrutura cristalina dos metais e seus defeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) As discordâncias são defeitos da estrutura cristalina causados por um desalinhamento de átomos. A quantidade de discordâncias em um material metálico se relaciona com as suas propriedades mecânicas.
(    ) As lacunas são um tipo de defeito caracterizado pela ausência de átomos na estrutura cristalina. A quantidade de lacunas diminui com o aumento da temperatura.
(    ) As impurezas são defeitos cristalinos caracterizados pela presença de átomos estranhos na composição do metal. A presença desses defeitos sempre piora as propriedades mecânicas dos metais.
(    ) As impurezas podem ser de dois tipos: substitucionais, quando substituem o átomo do material, ou intersticiais, quando se alojam nos interstícios da estrutura cristalina.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V - F.
B
F - V - F - V.
C
V - F - F - V.
D
F - V - V - F.
5Os materiais são classificados em classes de acordo com suas características físico-químicas e aplicações. Tendo em vista essa classificação e as características específicas de cada classe, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Os materiais cerâmicos apresentam como característica principal a presença de moléculas com elevado peso molecular, o que é um fator determinante para os elevados valores de densidade aparente observados nesse tipo de material.
(    ) Os polímeros, devido à presença de ligações secundárias (fracas), podem ser processados em temperaturas relativamente baixas (da ordem de 200 °C).
() Os materiais compósitos consistem em combinações de componentes de duas ou mais classes de materiais, buscando dessa forma obter materiais com características que agreguem propriedades específicas de cada classe.
(    ) Os metais apresentam elétrons livres, que são responsáveis pela relativa facilidade de condução de energia elétrica.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V - F.
B
V - V - F - F.
C
F - F - F - V.
D
F - V - V - V.
6A seleção de um determinado processo de fabricação de materiais cerâmicos depende da geometria do produto a ser fabricado, bem como das suas características físico-químicas. Assinale a alternativa CORRETA que associa o tipo de produto ao processo de fabricação mais comumente utilizado para a sua fabricação:
A
Vasos sanitários: colagem de barbotina.
B
Tijolos cerâmicos estruturais: colagem de barbotina.
C
Pisos cerâmicos: usinagem.
D
Garrafas de vidro: prensagem do pó.
7O ensaio de difração de raios-X (DRX) é utilizado na caracterização de diversos tipos de materiais. Os dados são apresentados em um gráfico de intensidade dos Raios-X detectados em função do ângulo do detector, formando picos característicos de cada material. Sobre esse ensaio, é correto afirmar:
A
Através do referido ensaio, é possível caracterizar diversos tipos de materiais cristalinos e semicristalinos.
B
O ensaio pode ser utilizado na caracterização de um material amorfo, desde que este apresente uma estrutura ordenada de longo alcance.
C
A análise de um material A, semicristalino, quando comparada a uma segunda análise do mesmo material A, porém, cristalino, apresentará picos característicos com maior intensidade.
D
O espaçamento entre os picos corresponde a uma medida direta do espaçamento entre os átomos na estrutura cristalina.
8A reciclagem dos materiais tem se tornado uma preocupação constante, tendo em vista o crescente aumento no consumo mundial de produtos industrializados. Sobre a reciclagem de materiais metálicos, analise as seguintes sentenças:
I- Os materiais metálicos são facilmente reciclados. O processo de fundição de metais ferrosos absorve uma grande parcela de sucatas desses materiais.
II- A maior dificuldade na reciclagem de materiais metálicos diz respeito à impossibilidade de se obter propriedades equivalentes aos materiais de partida, em função da oxidação permanente do material em uso, em que ocorre a quebra das cadeias metálicas.
III- A reciclagem do alumínio é facilitada pela possibilidade de introdução desse metal com a aditiva na fabricação de ferros fundidos, que correspondem a uma produção em maior escala, permitindo a obtenção do ferro fundido branco.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II e III estão corretas.
B
Somente a sentença I está correta.
C
As sentenças I e III estão corretas.
D
As sentenças I e II estão corretas.
9Um novo material que é tão rígido quanto um metal, mas flexível o suficiente para resistir a fortes vibrações, promete transformar a indústria automobilística e vários outros setores. O material possui ao mesmo tempo uma alta rigidez e uma capacidade de amortecimento de impactos. Essa combinação quase impossível em um único material foi obtida usando folhas compostas trançadas em 3D a partir de fibras não ligadas entre si. Embora a trama seja criada como se fosse um material têxtil, os fios são metálicos. Isso permite que o interior do material se mova e absorva vibrações, enquanto o material circundante permanece rígido. Os materiais convencionais de amortecimento - a borracha, por exemplo - apresentam uma rigidez relativamente baixa, enquanto os metais e cerâmicas rígidos têm tipicamente um amortecimento insignificante. "Aqui, demonstramos que o alto amortecimento e a rigidez estrutural podem ser obtidos simultaneamente em treliças trançadas em 3D, soldando apenas juntas selecionadas da treliça, o que resulta em uma estrutura em rede intertravada para suportar carga, entrelaçada com elementos 'flutuantes' livres para gerar amortecimento", descreveram Ladan Salari Sharif e seus colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido. Com relação ao exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) O material descrito no texto combina as características de rigidez do metal e a flexibilidade gerada pelo entrelaçamento de folhas em um arranjo tridimensional específico.
(    ) As folhas do material são entrelaçadas, porém permanecem livres para se deslocarem entre si em todos os pontos, não havendo soldagens de juntas.
(    ) A rigidez do material é inversamente proporcional a sua capacidade de absorver energia, como aquela gerada por vibrações.
(    ) A borracha é um material que apresenta uma baixa rigidez, ou seja, o seu módulo de elasticidade é alto.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-sem-nenhuma-vibracao&id=010160181016#.W9D4n3tKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
A
F - V - F - V.
B
V - V - V - F.
C
F - F - F - V.
D
V - F - V - F.
10A fundição é uma técnica bastante empregada na fabricação de produtos em materiais metálicos. Sobre essa técnica de processamento, analise as seguintes sentenças:
I- A fundição em moldes de areia normalmente é empregada quando a peça é grande, o que limita o seu processamento por outras técnicas de fabricação, como, por exemplo, a conformação mecânica.
II- Muitos metais não apresentam boa ductilidade, necessária para fabricação por métodos baseados na conformação mecânica. Nesses casos, a fundição pode ser o processo mais adequado.
III- A fundição apresenta custo de fabricação de modelos e moldes inferior ao custo para a produção de matrizes para conformação mecânica. Portanto, esse processo é mais interessante para produção de peças únicas ou não seriadas.
IV- Na fabricação de ferros fundidos por fundição são utilizados moldes de aço, visto que, conforme indicado no diagrama Fe-Fe3C, a temperatura de fusão desse tipo de material é da ordem de 600 ºC.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I, III e IV estão corretas.
B
As sentenças I e IV estão corretas.
C
Somente a sentença IV está correta.
D
As sentenças I, II e III estão corretas.
11(ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de, aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de aço entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra de carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura por 4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à tração.
(    ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração, proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais.
(    ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material com relação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia.
(    ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabode fibra de carbono, a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: Disponível em: . Acesso em: 27 jul 2014 (adaptado).
A
F - F - V - V.
B
F - V - F - F.
C
F - V - F - V.
D
V - F - V - V.
12(ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de uma modelo convencional. Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil, altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita se relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO quando não há correlação entre as propriedades e essas características:
(    ) Alta resistência mecânica e baixa densidade.
(    ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão.
(    ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade.
(    ) Alta dureza e alta densidade.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: Disponível em: . Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado)
A
V - V - F - F.
B
F - V - F - V.
C
F - F - V - V.
D
V - F - F - F.