2a Avaliação Fundamentos Ciências dos Materiais 2021 1 T 03

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
CENTRO DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA 
 
Disciplina: Fundamentos de Ciências dos Materiais Código: MET1835 
Professora: Cristian Kelly Período 2021.1 
Aluno: ____________________________________________________________ Turma - 03 
Data: 01/10/2021 
 
Orientações: 1) A prova deve ser feita com caneta esferográfica azul ou preta; 2) As folhas de 
respostas devem está com o nome completo do aluno e seu número de matrícula; 3) Só serão 
consideradas questões com todos os cálculos, claros e legíveis. 
 
 
2
a
 Avaliação 
 
 
1) (1,0 ponto) Dos diferentes modelos propostos na literatura para o processo de difusão metálica, os 
processos de difusão por lacuna (vacância) e difusão intersticial são os mais conhecidos. De acordo 
com esses modelos, assinale a afirmativa correta: 
 
a) o processo de difusão por lacuna não sofre influência da temperatura. 
b) impurezas como hidrogênio, carbono, nitrogênio e oxigênio normalmente sofrem o processo de 
difusão por lacuna, pois os seus átomos não são pequenos o suficiente para caberem nos interstícios. 
c) o processo de difusão intersticial é altamente influenciado pela temperatura. 
d) na maioria das ligas metálicas, a difusão intersticial ocorre muito mais rápida que a difusão por 
lacuna. 
 
 
2) (2,0 pontos) A purificação do gás hidrogênio ocorre por meio da difusão. Desta forma, calcule o 
fluxo de difusão, em quilogramas de hidrogênio que passa por hora, através de uma lâmina de 
paládio com 5 mm de espessura, com uma área de 0,20 m2, a 500 °C. Considere que as 
concentrações de hidrogênio nos lados á alta e à baixa pressão são respectivamente de 2,4 e 0,6 kg 
hidrogênio por metro cúbico de paládio e um coeficiente de difusão é DH/Pd (500 °C) = 1,0 x10 - 8 
m2/s, e que as condições de regime estacionário foram atingidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) (2,0 pontos) A respeito da difusão responda (V) para verdadeiro e (F) para falso. 
 
a) A difusão envolve a transferência de matéria que ocorre por movimento atômico. Dessa forma, os 
movimentos atômicos em gases, líquidos e sólidos se comportam da mesma forma, não havendo 
diferenças quanto ao estado físico da matéria ( ). 
b) De acordo com a difusão atômica, para que um átomo se mova, não é necessário existir um sitio 
adjacente vazio ( ). 
c) Se o fluxo de difusão varia com o tempo, então existe uma condição de estado estacionário ( ). 
d) Uma das aplicações da difusão é a cementação, tratamento termoquímico que consiste em 
introduzir carbono na superfície do aço pelo mecanismo de difusão atômica com o objetivo de 
aumentar a dureza superficial do material ( ). 
e) Em algumas ligas metálicas, a difusão intersticial ocorre de maneira mais rápida do que difusão 
através de vacâncias, considerando que átomos intersticiais são menores do que os átomos da rede e, 
assim, apresentam maior mobilidade ( ). 
f) A interdifusão é o fenômeno que ocorre quando os átomos envolvidos são do mesmo tipo ( ). 
g) O átomo que apresenta energia vibracional suficiente, consegue romper as ligações com seus 
átomos vizinhos ( ). 
h) A difusão é a migração em etapas de átomos de um sítio para outro sítio da rede ( ) 
 
4) (1,0 ponto) Fale a respeito das deformações elástica e plástica presente nos materiais. Quais as suas 
características? 
 
 
5) (2,0 pontos) Para uma liga de bronze, com módulo de elasticidade de 115 GPa, a tensão na qual a 
deformação plástica tem seu início é de 275 Mpa. 
a) Qual é a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com área de seção transversal 
de 325 mm
2
 sem que ocorra deformação plástica? 
b) Se o comprimento original do corpo de prova é de 115 mm, qual é o comprimento máximo ao 
qual ele pode ser esticado sem ocorrer deformação plástica? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) (1,0 ponto) A respeito das propriedades mecânicas dos materiais responda (V) para verdadeiro e (F) 
para falso. 
a) O módulo de elasticidade (E) é considerado como a rigidez ou a resistência do material à deformação 
elástica. Dessa forma, quanto maior o módulo elástico, menos rígido será o material ( ). 
 
b) As forças de tração e compressão atuam de forma paralela a área da seção reta, produzindo 
respectivamente, um alongamento (tensão linear positiva) e uma contração (tensão linear negativa) 
( ). 
 
c) O processo de deformação no qual a tensão e a deformação são proporcionais entre si, é chamada de 
deformação elástica ( ). 
 
d) Um teste de tensão-deformação demora vários minutos para ser executado e é considerado um teste 
não destrutivo ( ). 
 
e) O fenômeno de escoamento pode ser compreendido como o nível de tensão no qual a deformação 
plástica inicia ( ). 
 
 
7) (1,0 ponto) De acordo com a Figura abaixo, explique com detalhes o comportamento tensão-
deformação para um metal.