QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - ATIVIDADE 4

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	PAMELA CRISTINA ROHR
	Curso
	GRA1584 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS GR2961-212-9 - 202120.ead-17762.01
	Teste
	ATIVIDADE 4 (A4)
	Iniciado
	23/11/21 19:59
	Enviado
	23/11/21 20:12
	Status
	Completada
	Resultado da tentativa
	10 em 10 pontos  
	Tempo decorrido
	13 minutos
	Resultados exibidos
	Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	A grafita é um polimorfo do carbono que apresenta estrutura cristalina diferente do diamante. Essa grafita, por sua vez, é composta por camadas de átomos de carbono em um arranjo hexagonal e, apesar de não ser formada por um metal e um não metal, é muitas vezes considerada um material cerâmico. No âmbito da engenharia, muito vem sido discutido acerca da grafita. Nesse contexto, assinale a alternativa correta:
 
 
 
Fonte: Naveen Kalwa / 123RF.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Os carbonos adjacentes no hexágono estão ligados covalentemente, ao passo que uma rede na outra está conectada mediante ligações intermoleculares do tipo Van der Waals (ligações fracas). Isso explica o porquê da aplicação da grafita na área automotiva.
	Resposta Correta:
	 
Os carbonos adjacentes no hexágono estão ligados covalentemente, ao passo que uma rede na outra está conectada mediante ligações intermoleculares do tipo Van der Waals (ligações fracas). Isso explica o porquê da aplicação da grafita na área automotiva.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta.  A sequência está correta. Os átomos de carbono, no hexágono, estão fortemente conectados por ligações covalentes, enquanto as ligações entre as camadas estão fracamente conectadas por ligação do tipo Van der Waals. Por essa razão, a clivagem interplanar acontece com facilidade, originando as excelentes propriedades lubrificantes da grafita na área automotiva.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os polímeros são usados em uma vasta variedade de aplicações, tais como em materiais de construção, em embalagens, brinquedos, no processamento de microeletrônicos, dentre outros. Dessa maneira, a maioria dos engenheiros terá que trabalhar com polímeros em algum momento da carreira.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre as propriedades mecânicas dos materiais poliméricos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
I. ( )   “A” elucida um comportamento tensão-deformação de um polímero frágil, no qual ele fratura enquanto se deforma elasticamente.
II. ( ) “B”, que é um plástico, demonstra um comportamento semelhante ao de muitos materiais metálicos.
III. ( ) “C” ilustra um comportamento totalmente plástico típico das borrachas, exibido pelas classes de polímeros denominadas elastômeros.
IV. ( ) Os polímeros, diferentemente dos metais, não são sensíveis à temperatura e à natureza química do ambiente (água, oxigênio e solventes orgânicos).
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois “A” demonstra um comportamento similar ao de um material cerâmico, isto é, um módulo de Young alto, um material rígido. Por outro lado, “B” já ilustra um comportamento mais próximo dos metais, uma vez que demonstra o escoamento e uma região plástica.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Do ponto de vista prático, a resposta de um polímero a solicitações mecânicas em temperaturas elevadas está vinculada à sua estrutura molecular dominante. Neste contexto, existem dois grandes grupos: termoplásticos e termofixos. No tocante à reversibilidade, este requisito se torna vital, do ponto de vista econômico e ambiental, para o processamento e reprocessamento dos materiais na indústria.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre a estrutura dos polímeros, avalie as asserções abaixo:
 
1. Os termoplásticos, diferentemente dos termofixos, são recicláveis.
Porque
3. Amolecem quando são aquecidos e endurecem quando são resfriados. Processos totalmente reversíveis.
 
 
 A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Comentário da resposta:
	 Resposta correta. A alternativa está correta, pois os termoplásticos (polietileno, PVC, poliestireno) são fáceis de derreter e moldar, o que facilita e viabiliza tecnicamente e financeiramente a reciclagem. Em contraste, os termofixos são rígidos e não amolecem ao aquecimento.
	
	
	
1. Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	As propriedades dos compósitos de engenharia dependerão das propriedades da matriz, bem como das propriedades inerentes à fase dispersa. Sendo assim, faz-se imprescindível o conhecimento de ambas as fases e as suas classificações. Neste contexto, analise as afirmativas a seguir:
I. A matriz é classificada em três categorias: PMC, CMC e MMC, sendo estas poliméricas, cerâmicas e metálicas, respectivamente.
II. Com relação à subclassificação, os compósitos podem ser reforçados com partículas, fibras e nanocompósitos.
III. CTFDO é um acrônimo que sintetiza os diferentes tipos de influência da geometria da fase dispersa na matriz (concentração, tamanho, forma, distribuição e orientação).
IV. No que tange à fase fibra, esta pode ser classificada em três subcategorias: whiskers, fibras e arames.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, III e IV, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, III e IV, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois essas são as três categorias existentes. A borracha do pneu com partículas de negro de fumo é um exemplo de PMC; a broca de metal duro é um exemplo de MMC; e, finalmente, o concreto é um exemplo de CMC. No que tange ao acrônimo, este sintetiza bem as diferentes possibilidades de influência da fase dispersa na matriz.
	
	
	
1. Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	A etimologia das palavras nos fornece uma pista valiosa sobre o real sentido de uma palavra. A palavra cerâmica, por exemplo, é oriunda da palavra grega keramikos, que significa “matéria queimada”, indicando que as propriedades desejáveis desses materiais provêm normalmente de um processo de tratamento térmico à alta temperatura, denominado cozimento.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre os materiais cerâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) A maioria das cerâmicas são compostos produzidos entre elementos metálicos e não metálicos, sendo as ligações interatômicas ou totalmente metálicas ou predominantemente metálicas, mas com alguma natureza covalente.
II. ( ) Duas características dos íons constituintes dos materiais cerâmicos influenciam a estrutura do cristal: a magnitude da carga elétrica e o tamanho relativo dos cátions e ânions. Então, o cristal não deve estar eletricamente neutro, isto é, as cargas positivas dos cátions não devem estar equilibradas com o número de cargas negativas dos ânions.
III. ( ) O vidro, composto principalmente de sílica, carbonato de sódio e carbonato de cálcio, é um material amorfo e pode ser considerado um material cerâmico.
IV. ( ) A argila, considerada um material cerâmico, é formada por partículas cristalinas extremamente pequenas, conhecidas como argilominerais, das quais a Caulinita é a mais abundante e relevante.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, F, V, V.
	Resposta Correta:
	 
F, F, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois o vidro e a argila são ambos compostos que fazem parte dos materiais cerâmicos. Esses materiais são muito utilizados na construção civil, devido ao preço e por serem isolantes acústicos. Outro material muito comentado no âmbito da engenhariaque também entra na categoria é a grafita.
	
	
	
1. Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Atualmente, os compósitos poliméricos reforçados com fibras de carbono estão sendo empregados veementemente em carcaças de motores a jato, vasos de pressão e componentes estruturais de aeronaves. As fibras de vidro, por outro lado, são empregadas nas indústrias de transporte e pisos industriais. Com base nessas duas fibras, assinale a alternativa correta.
I. Como fibra, o vidro é relativamente resistente e, quando incorporado em uma matriz de plástico, produz um compósito com alta resistência. No entanto, a maioria dos materiais em fibra de vidro está limitada à temperatura de serviço abaixo de 200 ℃.
II. As fibras de carbono têm as maiores resistências específicas dentre todas as fibras de reforço e, em temperaturas ambientes, essas fibras não são afetadas pela umidade ou por alguns solventes importantes como, por exemplo, ácidos e bases.
III. Enquanto a fibra de carbono está limitada pelas baixas temperaturas de trabalho, a fibra de vidro está limitada pelo alto custo.
IV. As fibras de vidro se enquadram melhor na categoria de materiais cerâmicos, pois possuem uma resistência térmica mais apropriada para as aplicações mencionadas. Por outro lado, as fibras de carbono são enquadradas, efetivamente, na categoria de materiais compósitos.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I e II, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a fibra de vidro, além de possuir alta resistência, possui uma boa estabilidade química e é útil para diferentes ambientes corrosivos (por isso são aplicadas em carcaças automotivas e marítimas). Ademais, a fibra de carbono possui boa estabilidade térmica, baixa densidade relativa e alto E (módulo de elasticidade).
	
	
	
1. Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	A nanotecnologia vem sendo cada dia mais desenvolvida no mundo. Dentre as inúmeras aplicações possíveis, há a indústria aeronáutica. Por exemplo, o novo Boeing 787 Dreamliner foi o primeiro avião comercial a ser construído com 50% de compósitos. Os nanocompósitos são uma promissora subclassificação dos compósitos.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre a estrutura dos nanocompósitos, avalie as asserções abaixo:
 
7. As partículas são, em geral, menores com diâmetros de 10 nm a 100 nm. As interações partícula-matriz ocorrem no nível atômico ou molecular.
Porque
7. A deformação plástica fica restrita de tal modo que os limites de escoamento e de resistência à tração, assim como a dureza, são melhorados.
 
 
  A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois, diferentemente dos compósitos reforçados por partículas grandes em que as interações partícula-matriz não podem ser tratadas ao nível atômico molecular, nos compósitos reforçados por dispersão (nanocompósitos) as interações partícula-matriz ocorrem no nível atômico ou molecular. Assim, isso desencadeia um aumento da resistência. À medida que a matriz suporta a maior parte de uma carga aplicada, as pequenas partículas dispersas dificultam os movimentos das discordâncias.
	
	
	
1. Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	No que tange aos polímeros, dois grandes grupos estão presentes: os sintéticos e os naturais. De fato, com o término da Segunda Guerra Mundial, o âmbito de pesquisa dos materiais foi revolucionado graças ao advento dos polímeros sintéticos.
           
Fonte: Molekuul / 123RF.
 
 Com base nos seus conhecimentos sobre os polímeros, a seguir assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As cadeias poliméricas podem dobrar, enrolar e contorcer, culminando em polímeros lineares, ramificados, de ligações cruzadas ou rede e malha. Assim, as propriedades mecânicas irão variar de acordo com cada configuração.
	Resposta Correta:
	 
As cadeias poliméricas podem dobrar, enrolar e contorcer, culminando em polímeros lineares, ramificados, de ligações cruzadas ou rede e malha. Assim, as propriedades mecânicas irão variar de acordo com cada configuração.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois, dos quatro grupos citados (lineares, ramificados, ligações cruzadas e rede), a resistência mecânica aumenta do primeiro ao último. As ligações cruzadas, por exemplo, são formadas na borracha para aumentar a dureza em um processo chamado de vulcanização.
	
	
	
1. Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os compósitos com partículas grandes são utilizados como todos os três tipos de materiais (cerâmicos, metálicos e poliméricos). Entre eles, três exemplos cruciais são citados: os carbetos, o concreto e matrizes poliméricas reforçadas com negro de fumo. Com base nesses compostos, identifique as características particulares de cada um. Assinale a alternativa correta.
 
I. Compósito com partículas grandes em que as fases matriz e dispersa são materiais cerâmicos. Os dois tipos comuns desse compósito são portland e asfáltico.
II. Exemplo de compósitos cerâmico-metal, em que o mais usual é o cimentado. O WC está inserido na matriz de cobalto ou níquel, conferindo a dureza e a resistência ao desgaste, ao passe que a matriz de cobalto confere tenacidade.
III. Matriz de elastômero em que partículas muito pequenas de carbono melhoram a tenacidade, o limite de resistência à tração e as resistências ao rasgamento. Esse carbono é barato, pois é proveniente da combustão de gás natural ou óleo com limitado suprimento de ar.
IV. Os whiskers são monocristais finos isentos de defeitos. Uma limitação na sua aplicação reside no alto custo.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I - concreto; II - carbeto; III - matriz polimérica com negro de fumo; IV - não se aplica à categoria.
	Resposta Correta:
	 
I - concreto; II - carbeto; III - matriz polimérica com negro de fumo; IV - não se aplica à categoria.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois, embora os termos cimento e concreto sejam incorretamente utilizados como sinônimos, o termo concreto refere-se a um material compósito que consiste em um agregado de partículas ligadas a um corpo sólido, que é um cimento. O carbeto mais comum é o cimentado, que é utilizado como uma broca de metal duro. As duras partículas de carbeto proporcionam a superfície de corte; entretanto, como elas são frágeis, a tenacidade é aumentada graças à matriz metálica dúctil.
	
	
	
1. Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Do ponto de vista tecnológico, os compósitos mais relevantes são aqueles em que a fase dispersa está na forma de uma fibra. Os objetivos dos compósitos reforçados com fibras consistem, com frequência, em alta resistência e ou rigidez em relação ao peso. 
Com base nos compósitos reforçados com fibras e as suas nuances, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Como um compósito polimérico reforçado com fibra aramida, tem-se o Kevlar, utilizado para blindagem balística, artigos esportivos e pneus. Elas são requisitadas devido às suas excepcionais relações resistência-peso, superiores às dos metais.
	Resposta Correta:
	 
Como um compósito polimérico reforçado com fibra aramida, tem-se o Kevlar, utilizado para blindagem balística, artigos esportivos e pneus. Elas são requisitadas devido às suas excepcionais relações resistência-peso, superiores às dos metais.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois o Kevlar é um compósito reforçado com fibras superiores ao nylon e ao poliéster. É uma marca registrada da empresa DuPont, líder industrial no segmento de polímeros, e é cinco vezes mais resistente que o aço por unidade de peso.