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06/04/2022 16:25 1/4 Avaliação I - Individual (Cod.:739556) Código da prova: 44967621 Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) Período para responder: 28/03/2022 - 12/04/2022 Peso: 1,50 1 - Os diferentes tipos de materiais apresentam combinações diferentes de átomos. Além do arranjo cristalino diferente entre diferentes tipos de materiais, dependendo dos átomos envolvidos, haverão ligações químicas com determinadas características. Com relação às ligações químicas dos materiais, analise as afirmativas a seguir: I- As ligações químicas nos materiais podem ser do tipo primária ou do tipo secundária. As ligações primárias são do tipo iônicas, covalentes ou metálicas. II- As ligações iônicas são típicas de átomos com baixa diferença de eletronegatividade. III- As ligações metálicas são caracterizadas pela presença do denominado "mar de elétrons", em que os elétrons da camada de valência estão livres, não pertencendo a átomos específicos. IV- As ligações covalentes envolvem obrigatoriamente um átomo "A" não metálico ligado a um átomo "B" não metálico. Assinale a alternativa CORRETA: A ) Somente a afirmativa I está correta. B ) As afirmativas I e III estão corretas. C ) As afirmativas I, III e IV estão corretas. D ) As afirmativas II e IV estão corretas. 2 - Um 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 ) V - V - V - F. B ) F - V - F - V. C ) F - F - F - V. D ) V - F - V - F. 3 - Engenheiros alemães estão desenvolvendo uma alternativa sustentável para a produção de plásticos de alto desempenho usando terpenos, que são hidrocarbonetos encontrados em madeira rica em resina. Na produção de celulose, quando a madeira é quebrada para separar as fibras de celulose, os terpenos são isolados em grandes quantidades, surgindo como um subproduto, o óleo de terebintina. Paul Stockmann e seus colegas do Instituto de Bioengenharia e Engenharia de Interfaces desenvolveram um método escalonável para a escala industrial que converte o óleo de terebintina em precursores dos plásticos conhecidos como poliamidas. As poliamidas desempenham um papel importante na fabricação de componentes estruturais de alta qualidade, pois não apenas são resistentes ao impacto e à abrasão, como http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-sem-nenhuma- 06/04/2022 16:25 2/4 também resistem a muitos produtos químicos e solventes. Atualmente, as poliamidas são produzidas principalmente a partir de petróleo bruto - o petróleo também é um hidrocarboneto, apenas considerado não renovável. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-transparente-termicamente- estavel&id=010160181010#.W9EBoXtKgdU. Acesso em: 24 out. 2018. A ) A produção de poliamida pelo método proposto apresenta grandes vantagens tecnológicas e econômicas em relação ao método de produção tradicional. B ) As poliamidas são polímeros normalmente extraídos de alguns tipos de madeiras, as quais são ricas em resina, em processo já estabelecidos industrialmente e em grande escala. C ) As poliamidas são caracterizadas pela alta transparência, sendo utilizada para a fabricação de fachadas em substituição ao epóxi. D ) A principal vantagem da produção da poliamida a partir de terpenos é a substituição da fonte tradicional (petróleo) pela madeira. A madeira, diferentemente do petróleo, é um recurso renovável. 4 - O desenvolvimento dos biomateriais pode ser considerado um grande avanço na ciência e tecnologia dos materiais. O contínuo desenvolvimento desses materiais propicia diversas melhorias na qualidade de vida das pessoas que utilizam os benefícios gerados pelas pesquisas nessa área. Com relação aos biomateriais, assinale a alternativa CORRETA: A ) Os biomateriais são importantes no desenvolvimento de tecnologias mais limpas, considerando a sua característica de alta biodegradabilidade. B ) Os plásticos biodegradáveis, classificados como biomateriais, são importantes para o desenvolvimento sustentável. C ) São exemplos de biomateriais: próteses ósseas, próteses de silicone e próteses dentárias. D ) Próteses estéticas, tais como as próteses de silicone, não são consideradas biomateriais. 5 - Os polímeros são materiais compostos por cadeias contendo carbono. Polietileno (PE), polipropileno (PP) e policloreto de vinila (PVC) são exemplos dessa classe de materiais. Com relação às características e propriedades desses materiais, assinale a alternativa CORRETA: A ) Todos os tipos de polímeros podemos ser reciclados, pois não perdem suas propriedades com reaquecimento para conformação de um novo produto. Essa é uma das principais vantagens do emprego desse tipo de material. B ) Quando comparados aos metais, apresentam melhor resistência à oxidação, especialmente aquela causada pelos raios UV. Isso se deve à elevada energia de ligação entre as cadeias poliméricas. C ) Os polímeros são classificados como termofixos ou termoplásticos. Os polímeros termoplásticos podem ser facilmente reciclados, pois mantém as suas propriedades com o processo de reaquecimento para posterior conformação em um novo produto. D ) Os polímeros são normalmente processados em altas temperaturas (acima de 900 graus Celsius), fator que torna o processo de fabricação (por exemplo, injeção) caro e economicamente dependente do custo energético. 6 - Os polímeros apresentam estruturas formadas por longas cadeias contendo carbono, bem como outros elementos, tais como o hidrogênio, o cloro, e o flúor. Sobre os polímeros e suas características, assinale a alternativa CORRETA: A ) O politetrafluoretileno (PTFE), conhecido pelo nome comercial "Teflon", apresenta em seu monômero dois átomos de carbono, dois átomos de hidrogênio e dois átomos de cloro. B ) A unidade elementar de um polímero é o monômero, estruturaequivalente à célula unitária dos metais. Uma cadeia polimérica consiste na junção de diversos monômeros. O polímero é composto por diversas cadeias poliméricas. C ) O politetrafluoretileno apresenta semelhanças, tanto em seu monômero, como em suas propriedades físicas, com o polietileno. Ambos apresentam resistência em temperatura equivalente. D ) Os polímeros são denominados hidrocarbonetos, tendo em vista que em sua estrutura sempre haverá, obrigatoriamente, carbono e hidrogênio. Além do carbono e hidrogênio, outros tipos de átomos podem estar http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-transparente-termicamente- 06/04/2022 16:25 3/4 presentes no monômero. 7 - Ao pensarmos em materiais de engenharia, lembramos mais frequentemente dos metais e dos polímeros, embora os materiais cerâmicos também apresentem aplicações importantes em função de suas características físico-químicas. Sobre essa classe de materiais, assinale a alternativa CORRETA: A ) Os materiais cerâmicos não apresentam elétrons livres, o que culmina em excelentes propriedades elétricas, tornando esses tipos de materiais excelentes condutores elétricos. B ) Uma das vantagens das cerâmicas frente às demais classes de materiais é a sua baixa sensibilidade a defeitos. Isso significa que os defeitos inseridos no processo de fabricação não provocam interferência considerável nas propriedades. C ) Os cerâmicos apresentam diversos sistemas de escorregamento, caminhos preferências para a movimentação de discordâncias. Dessa forma, com a aplicação de tensão mecânica experimentam pronunciado encruamento. D ) A ruptura frágil das cerâmicas oxidas é explicada em parte pelas suas estruturas cristalinas com características assimétricas, aliada ao tipo de ligação química predominantemente iônica e covalente. 8 - Os polímeros são compostos por cadeias contendo carbono. Essas cadeias apresentam longo comprimento quando comparados a sua unidade básica (mero). Com relação aos polímeros e ao arranjo das cadeias poliméricas, analise as afirmativas a seguir: I- As cadeias poliméricas são compostas por vários meros. Os meros são a menor unidade de arranjo de átomos que descreve a estrutura de uma cadeia do polímero, de forma análoga a uma célula unitária dos materiais metálicos. II- As cadeias poliméricas podem ser arranjadas de forma ordenada, ou desordenada. De fato, uma polímero cristalino é composto por cristalitos. Esses cristalitos contém regiões onde as cadeia estão ordenadas, intercaladas com regiões amorfas. III- A menor unidade de uma cadeia polimérica que a descreve é denominada célula unitária. Os polímeros apresentam estrutura cristalina do tipo hexagonal compacta. IV- Os polímeros apresentam transformações polimórficas em função da temperatura. Os polímeros cristalinos apresentam um transformação displasiva a 573 graus Celsius. Assinale a alternativa CORRETA: A ) Somente a afirmativa I estão correta. B ) As afirmativas I e III estão corretas. C ) As afirmativas I e II estão corretas. D ) As afirmativas II, III e IV estão corretas. 9 - Os materiais cristalinos são caracterizados por um arranjo espacial de átomos de longo alcance, e que pode ser descrito por uma fração de sua estrutura, denominada célula unitária. As células unitárias são como "tijolos", visto que com a junção de inúmeros desses tijolos, podemos construir o material em questão nas dimensões desejadas. Com relação às células unitárias, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) De posse do raio atômico do elemento químico e do tipo de estrutura cristalina é possível determinar o volume de vazio na célula unitária e, consequentemente, estimar a densidade do material cristalino. ( ) O elemento Ferro apresenta, em temperatura ambiente, uma estrutura cúbica simples. Essa estrutura é caracterizada por um cubo, contendo átomos apenas nas arestas. Assim, o volume de átomos dentro da célula é igual a um átomo. ( ) Em uma estrutura do tipo cúbica de faces centradas (CFC), o número de coordenação, ou seja, o número de átomos que estão ligados a cada átomo, é igual a 12. Já em uma estrutura do tipo cúbica de corpo centrado (CCC) o número de coordenação é 8. ( ) Em um estrutura do tipo CFC, além dos átomos presentes em cada uma das arestas do cubo, a célula unitária comporta um átomo adicional, posicionado no centro da estrutura cristalina, ligado a cada um dos átomos das arestas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) V - V - F - V. B ) F - F - V - V. C ) F - V - F - V. D ) V - F - V - F. 10 - Os materiais cerâmicos apresentam diversas aplicações, e suas características técnicas são desenvolvidas de acordo com as necessidades da aplicação, processamento e custos. Com relação às características dos 06/04/2022 16:25 4/4 materiais cerâmicos, assinale a alternativa CORRETA: A ) Os materiais cerâmicos são na maioria dos casos compostos por óxidos metálicos, e apresentam estrutura cristalina com pouca simetria. B ) Os materiais cerâmicos são intrinsecamente isolantes elétricos, pois não apresentam elétrons, somente prótons e nêutrons. C ) Os vidros não são classificados como materiais cerâmicos, pois pertencem à classe dos polímeros. D ) O cimento e o gesso, em função de sua característica de pega hidráulica, não são classificados como materiais cerâmicos.
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