Ciência e Propriedade dos Materiais - AV2

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Durante o ensaio de tração ocorrem alterações físicas no material ensaiado, que podem ser registradas no gráfico de tensão vs. deformação. Sobre o ensaio de tração de materiais e a análise da curva de tensão vs. deformação, podemos afirmar que a relação entre a tensão aplicada e a deformação do corpo de prova é:
A
Constante somente na tensão de resistência.
B
Constante durante todo o ensaio.
C
Constante somente no ensaio de materiais frágeis.
D
Constante na região elástica.
2A microscopia eletrônica de varredura apresenta algumas vantagens em relação à microscopia ótica na análise de materiais. Sobre as vantagens da microscopia eletrônica de varredura, analise as seguintes sentenças: I- A resolução de um microscópio eletrônico de varredura é superior àquela apresentada normalmente para o microscópio ótico. II- Na microscopia eletrônica de varredura, a imagem é colorida, mas não apresenta profundidade de foco. III- No microscópio eletrônico de varredura, é possível obter informações a respeito do gradiente de composição química da amostra analisada. IV- Ambas as técnicas (microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura) usam as informações geradas pela interação de elétrons com a amostra para gerar a imagem. Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e III estão corretas.
B
As sentenças III e IV estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças II, III e IV estão corretas.
3Os diferentes materiais apresentam comportamentos distintos em termos de propriedades térmicas. Essas propriedades estão intimamente ligadas aos tipos de átomos e à magnitude das forças de ligação química presentes nesses materiais. Com relação a essas propriedades, analise as afirmativas a seguir: I- O calor ou energia térmica absorvida por um determinado material é transformado em energia de vibração dos seus átomos. II- A capacidade calorífica é uma constante do material que indica a quantidade de energia necessária para fundir o material. III- A expansão térmica é uma medida da variação dimensional do material com a temperatura, e depende somente do número de elétrons livres. IV- Quanto maior a energia de ligação química de uma determinado material, maior será o seu coeficiente de expansão térmica. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As afirmativas I e IV estão corretas.
B
As afirmativas I e II estão corretas.
C
As afirmativas II e III estão corretas.
D
Somente a afirmativa I está correta.
4A falha por fluência é caracterizada pela ação combinada de tensão e temperatura na aplicação de um componente em serviço. O processo ocorre em três etapas: fluência primária, secundária e terciária. A evolução das etapas da fluência para um dado material pode ser estudada através de um gráfico de deformação em função do tempo, obtido em ensaio de fluência. Sobre a falha por fluência, analise as seguintes sentenças: I- A falha por fluência normalmente ocorre quando a temperatura em serviço se encontra acima de 40% da temperatura de fusão do material. II- A fluência só ocorre no material quando existe a formação de uma quantidade importante de fase líquida, ou seja, em altíssimas temperaturas. III- A falha por fluência pode ser evitada eliminando os cantos vivos presentes no componente em serviço. IV- A fluência somente ocorre em materiais frágeis, quando combinamos tensões cíclicas com altas temperaturas. Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II e IV estão corretas.
B
Somente a sentença III está correta.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças I e IV estão corretas.
5Nos aços, os átomos de carbono ficam alojados nos interstícios da estrutura cristalina do ferro, gerando tensões e deformação na sua estrutura cristalina original. Sobre o efeito da presença de carbono no ferro, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A quantidade de carbono que pode ser solubilizada na estrutura do ferro é ilimitada e depende somente do tempo de resfriamento. ( ) A perlita é uma fase composta por lamelas intercaladas de ferrita (solução sólida de carbono no ferro) e cementita (Fe3C). ( ) A fase ferrita apresenta menor dureza quando comparada à cementita, pois apresenta uma estrutura cúbica, a qual conta com maior número de sistemas de escorregamento para a movimentação das discordâncias ( ) A presença de átomos de carbono facilita o movimento das discordâncias, o que proporciona um material com maior tenacidade. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - V - F.
B
F - V - F - F.
C
F - F - V - F.
D
V - F - F - V.
6Os materiais metálicos são, de maneira geral, bons condutores de eletricidade. Conforme estudamos, essa característica está fortemente relacionada com as ligações metálicas, com a presença de elétrons livres. Quando aumentamos a temperatura de um material metálico, ocorre um incremento no movimento de vibração dos átomos. Nesse contexto, é correto afirmar que o movimento de vibração dos átomos:
A
Promove um maior espalhamento dos elétrons livres, o que diminui a condutividade elétrica líquida.
B
Promove o decaimento dos elétrons livres, que se fundem com o núcleo positivo, o que diminui a condutividade elétrica líquida.
C
Gera uma maior quantidade de elétrons livres, o que aumenta a condutividade elétrica líquida.
D
"Expulsa" elétrons das camadas internas, o que aumenta a condutividade elétrica líquida.
7Para a caracterização de materiais, é possível utilizar diversas técnicas de microscopia. A escolha de um ou outro método depende de diversos fatores, tais como as características da amostras, ampliação e objetivos da caracterização. Sobre as técnicas de microscopia, analise as afirmativas a seguir: I- Na microscopia ótica, a imagem formada na lente objetiva é resultado da interação de fótons com a amostra. II- Na microscopia eletrônica de varredura, a imagem é formada a partir da interação da luz com o comprimento de onda na faixa do visível com a amostra analisada. III- A resolução máxima de um microscópio eletrônico de varredura depende somente da qualidade das lentes de vidro utilizadas. IV- Um microscópio ótico é composto por um conjunto de lentes objetivas e oculares. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As afirmativas I e II estão corretas.
B
As afirmativas I e IV estão corretas.
C
As afirmativas I e III estão corretas.
D
As afirmativas II e IV estão corretas.
8Os ensaios não destrutivos são utilizados, por exemplo, quando não existe a possibilidade de realizar um ensaio destrutivo. Sobre esse tipo de ensaio, analise as sentenças a seguir: I- Os ensaios não destrutivos normalmente oferecem como resultado um dado indireto sobre determinada propriedade. Dessa forma, é necessário certo nível de experiência na interpretação dos resultados. II- O ensaio de líquidos penetrantes é utilizado na medição da permeabilidade do material. Nesse ensaio, o tempo de absorção de um líquido especial pelo material é avaliado. III- O ensaio de ultrassom pode ser utilizado na medição de espessura de parede, podendo ser utilizado, por exemplo, na medição de espessura em locais na peça onde o acesso a instrumentos de medição convencionais é restrito. IV- Através do ensaio de Raios-X é possível identificar poros e inclusões no material analisado. O resultado da imagem obtida no ensaio depende da espessura do material e da quantidade de radiação absorvida pelo material analisado. Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença IV está correta.
B
As sentenças I, II e IV estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças I, III e IV estão corretas.
9Os 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
Os polímeros são tipicamente isolantes de calor. Isso se deve à ausência de elétrons livres. Os elétrons livres são o principal meio e condução de calor nos materiais, conforme comprovou a pesquisa.
B
De acordo com a pesquisa, ao ordenar as cadeias poliméricas através da deposição a vapor, foi possível reduzir a distância entre as cadeias poliméricas permitindo a condução de calor através das ligações secundarias do tipo Van de Waals.
C
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.
D
Os polímeros são compostos por longas cadeias formadas por monômeros. A forma como essas cadeias ficam organizadas no material (semelhante a uma "bola de espaguete") dificulta a transmissão do calor no material. A pesquisa buscou alterar essa estrutura molecular, tornando o material 10 vezes mais condutor do que o material percussor.
10A falha de um componente por fadiga pode ocorrer em um material em serviço, quando da aplicação de tensões de forma cíclica. O processo de falha por fadiga acontece em três etapas consecutivas: nucleação da trinca, crescimento e fratura final. Com relação à fadiga, analise as seguintes sentenças: I- Na falha por fadiga, o material pode fraturar em tensões inferiores à sua tensão de ruptura por tração. II- Esse tipo de falha apresenta característica frágil, mesmo em materiais dúteis. III- A fadiga é causada pela eliminação progressiva das discordâncias, o que impede a deformação plástica, gerando a ruptura. IV- A presença de cantos vivos na peça inibe a propagação generalizada da trinca, inibindo a falha por fadiga. Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I, II e IV estão corretas.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
As sentenças II, III e IV estão corretas.
D
As sentenças I, II e III estão corretas.