PRV - Prova_ 2023A - Ciências dos Materiais (61057) - Eng Civil

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PRV - Prova
Entrega 19 mar em 23:59 Pontos 4 Perguntas 12 Disponível 13 mar em 0:00 - 19 mar em 23:59
Limite de tempo 180 Minutos
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Tentativa Tempo Pontuação
MAIS RECENTE Tentativa 1 93 minutos 1,8 de 4 *
Pontuação deste teste: 1,8 de 4 *
Enviado 19 mar em 11:14
Esta tentativa levou 93 minutos.
Olá, Aluno A prova será composta por 10 questões objetivas valendo 0,2 pontos cada, além de 2 questões dissertativas valendo 1 ponto cada.
Totalizando 4 pontos, que serão somados com as atividades realizadas durante o trimestre. Lembrando que a prova terá um prazo de 3 horas para
realização a partir do momento que você acessa-la. 
Boa Prova!
0,2 / 0,2 ptsPergunta 1
Calcular a composição, em porcentagem de peso, de uma liga que contém 98 g de estanho e 65 g de chumbo.
Dados: Sn=118,71 g/mol; Pb=207,20 g/mol.
https://ucaead.instructure.com/courses/61057/quizzes/133120/history?version=1
 98,0 % Sn e 2,0 % Pb 
 35,0 % Sn e 65,0 % Pb 
 31,5 % Sn e 68,5% Pb 
 72,5 % Sn e 27,5 % Pb Correto!Correto!
 27,5 % Sn e 72,5 % Pb 
0,2 / 0,2 ptsPergunta 2
Vidros convencionais são produzidos através do método de fusão resfriamento. Consiste na fusão completa da
mistura de materiais de partida, seguida de rápido resfriamento até a solidificação. Essa velocidade de resfriamento
deve ser alta, pois:
 se for baixa, não haverá formação de nenhum tipo de sólido 
 possibilita a formação de grãos de diferentes fases cristalinas 
 senão facilita a ocorrência de reações químicas 
 pode haver mudança de cor do material 
 impede a reorganização das moléculas, ou seja, formação do cristal Correto!Correto!
0,2 / 0,2 ptsPergunta 3
Observe o esquema a seguir
Essa ilustração representa o mecanismo de:
 Discordância Aresta 
 Cristalização 
 Interdifusão Correto!Correto!
 Difusão intersticial 
 Autodifusão 
0,2 / 0,2 ptsPergunta 4
Em materiais cristalinos, o principal mecanismo de deformação plástica consiste no escorregamento de planos
atômicos através da movimentação de discordâncias (aresta, espiral ou mista), ou através de um defeito de macla,
caracterizado por:
 separar dois grãos com orientações cristalográficas diferentes. 
 dividir o cristal com a vizinhança externa. 
 ausência de um átomo. 
 surgimento de uma fileira de átomos no interior do cristal. 
 formação de planos especulares (espelhados) simétricos. Correto!Correto!
0,2 / 0,2 ptsPergunta 5
Observe a figura a seguir:
Os índices de Miller para a direção representada é:
 
 
 
 Correto!Correto!
 
0 / 0,2 ptsPergunta 6
Adicionando-se um determinado soluto a um sólido hospedeiro, é possível obter uma solução sólida. Esta
incorporação de impureza gera defeitos pontuais se feita de forma homogênea. Caso seja localizada, o defeito
passa a ser volumétrico. Qual alternativa contém defeitos volumétricos por impurezas em ordem crescente de
tamanho?
 Inclusões, Precipitados e Dispersantes 
 Inclusões, Dispersantes e Precipitados 
 Precipitados, Dispersantes e Inclusões Resposta corretaResposta correta
 Precipitados, Inclusões e Dispersantes Você respondeuVocê respondeu
 Poros, Precipitados e Dispersantes 
0,2 / 0,2 ptsPergunta 7
Qual a composição, em porcentagem atômica, de uma liga que consiste em 6%a Pb e 94%a Si, sendo seus pesos
atômicos, nesta ordem, 207,2 e 28,1 g/mol?
 68 % Pb e 32 % Si 
 94 % Pb e 6 % Si 
 6 % Pb e 94 % Si 
 32 % Pb e 68 % Si Correto!Correto!
 16 % Pb e 84 % Si 
0,2 / 0,2 ptsPergunta 8
Analise as afirmativas abaixo
I) A difusão por vacâncias ocorre quando há o movimento de um átomo para ocupar uma posição vazia adjacente na
rede cristalina.
II) A difusão intersticial ocorre quando um átomo que ocupa uma posição intersticial se move para uma posição
intersticial adjacente que está vazia.
III) A difusão intersticial é mais lenta do que a difusão a difusão por lacunas devido ao menor tamanho (menor
energia) dos átomos intersticiais e o menor volume de posições intersticiais na rede cristalina, se comparado ao
volume de vacâncias.
Quais afirmativas estão corretas?
 Apenas II 
 Apenas I 
 I e II Correto!Correto!
 II e III 
 I, II e III 
0,2 / 0,2 ptsPergunta 9
Uma chapa de aço com 1,5 mm de espessura a 1200 ℃ possui atmosferas de nitrogênio em ambos os lados e, se
permite atingir uma condição de difusão em estado estacionário. O coeficiente de difusão para o nitrogênio no aço a
essa temperatura é de 6×10 m²/s, e se determina o fluxo de difusão de 1,2×10 kg/m² s. Sabe-se ainda que a
concentração do nitrogênio no aço na superfície com alta pressão é de 4,0 kg/m³. A que profundidade no interior da
chapa, a partir do lado com pressão elevada, a concentração será de 2,0 kg/m³? Considere um perfil de
concentrações linear.
-11 -7
 1×10 m-2
 1×10 mCorreto!Correto! -3 
 1×10 m-4
 1 m 
 1×10 m-1
0,2 / 0,2 ptsPergunta 10
O óxido de silício, SiO , e encontrado naturalmente de algumas formas. Duas destas são o quartzo e a obsidiana.
Embora sejam compostas pela mesma substância, possuem propriedades diferentes, devido à:
2
 obsidiana possuir organização estrutural (um vidro), enquanto que o quartzo não (um cristal) 
 obsidiana não possuir organização estrutural (um vidro), enquanto que o quartzo possui (um cristal) Correto!Correto!
 obsidiana possuir organização estrutural (um cristal), enquanto que o quartzo não (um vidro) 
 formação de diferentes defeitos pontuais em suas estruturas 
 obsidiana não possuir organização estrutural (um cristal), enquanto que o quartzo possui (um vidro) 
Não avaliado ainda / 1 ptsPergunta 11
Sua Resposta:
Os materiais sólidos são classificados convenientemente em três categorias básicas: metais, cerâmicas e polímeros.
Esse esquema está baseado principalmente na composição química e na estrutura atômica, podendo ser essa
composição organizada (cristalina) ou desorganizada (não cristalina/amorfa). A maioria dos materiais se enquadra
em um ou outro grupo distinto. Tomando essas informações como verdade, discorra sobre os materiais cristalinos, a
sua definição e principais formas de organização atômica.
Os materiais cristalinos são aqueles que possuem uma estrutura organizada de átomos em um padrão repetitivo e
tridimensional. Essa organização é chamada de estrutura cristalina e resulta em propriedades físicas e químicas
específicas para cada material.
A estrutura cristalina é determinada pela disposição dos átomos, moléculas ou íons que formam o material, e pode
ser classificada em sete tipos principais, conhecidos como sistemas cristalinos. São eles: cúbico, tetragonal,
ortorrômbico, romboédrico, monoclínico, triclínico e hexagonal. Cada sistema cristalino possui diferentes
características de simetria e arranjo dos átomos.
Os materiais cristalinos também podem ser classificados quanto ao grau de ordenamento atômico, podendo ser
puros (com uma única estrutura cristalina) ou mistos (com diferentes estruturas cristalinas). Além disso, a presença
de defeitos cristalinos (como lacunas, interstícios e impurezas) também pode afetar as propriedades do material.
As principais formas de organização atômica em materiais cristalinos são:
Estrutura atômica cúbica: Os átomos estão organizados em um arranjo cúbico, com os átomos nas extremidades de
cada cubo e um átomo no centro. Exemplos de materiais com essa estrutura são o ferro, o alumínio e o cobre.
Estrutura atômica hexagonal: Os átomos estão organizados em um arranjo hexagonal, com átomos nos vértices e
no centro de cada hexágono. Exemplos de materiais com essa estrutura são o grafite e o magnésio.
Estrutura atômica tetragonal: Os átomos estão organizados em um arranjo tetragonal, com átomos nas
extremidades de cada prisma e um átomo no centro. Exemplos de materiais com essa estrutura são o zircônio e o
estanho.
Estrutura atômica ortorrômbica: Os átomos estão organizados em um arranjo retangular, com átomos nas
extremidades de cada paralelepípedo e um átomo no centro.Exemplos de materiais com essa estrutura são o
sulfato de cobre e o sulfato de zinco.
Estrutura atômica monoclínica: Os átomos estão organizados em um arranjo assimétrico, com átomos nas
extremidades de cada prisma e um átomo no centro. Exemplos de materiais com essa estrutura são a biotita e a
muscovita.
Estrutura atômica triclínica: Os átomos estão organizados em um arranjo assimétrico, sem nenhum tipo de simetria.
Exemplos de materiais com essa estrutura são o feldspato e a turmalina.
Estrutura atômica romboédrica: Os átomos estão organizados em um arranjo romboédrico, com átomos nas
extremidades de cada losango e um átomo no centro. Exemplos de materiais com essa estrutura são o carbonato
de cálcio e o enxofre.
Em resumo, os materiais cristalinos são aqueles que possuem uma estrutura organizada de átomos em um padrão
repetitivo e tridimensional. Essa organização é chamada de estrutura cristalina e pode ser classificada em sete tipos
principais de sistemas cristalinos. As principais formas de organização atômica em materiais cristalinos incluem
estruturas cúbicas, hexagonais, tetragonais, ortorrômbicas, monoclínicas, triclínicas e romboédricas. O grau de
ordenamento atômico, a presença de defeitos cristalinos e a composição química também afetam as propriedades
físicas e químicas dos materiais cristalinos.
Não avaliado ainda / 1 ptsPergunta 12
Duas outras características importantes de uma estrutura cristalina são o número de coordenação e o fator de
empacotamento atômico (FEA). Nos metais, todos os átomos têm o mesmo número de vizinhos mais próximos ou
átomos em contato, o que define o número de coordenação. O FEA é a soma dos volumes das esferas de todos os
Sua Resposta:
átomos no interior de uma célula unitária (assumindo o modelo atômico de esferas rígidas) dividida pelo volume da
célula unitária. Desta forma, Demonstre que o fator de empacotamento atômico para a estrutura cristalina CFC é de
0,74.
A estrutura cristalina CFC (cúbica de face centrada), também conhecida como FCC (face centered cubic), é um dos
sete tipos principais de sistemas cristalinos e é comum em muitos metais, como o alumínio, o cobre, o ouro e a
prata.
O número de átomos dentro de uma célula unitária CFC é de 4 (os átomos nos vértices do cubo contribuem com 1/8
cada um, e os átomos nas faces do cubo contribuem com 1/2 cada um). O número total de esferas atômicas dentro
da célula unitária CFC é, portanto, igual a:
Número de átomos x 4/3 x π x (raio atômico)^3 = 4 x 4/3 x π x (raio atômico)^3
O volume da célula unitária CFC é igual a:
Lado do cubo^3 = 4 x (raio atômico)^3 x √2
O fator de empacotamento atômico (FEA) é a razão entre o volume das esferas atômicas dentro da célula unitária e
o volume total da célula unitária. Assim, podemos calcular o FEA da seguinte maneira:
FEA = Número total de esferas atômicas dentro da célula unitária CFC x volume de cada esfera atômica / volume da
célula unitária CFC = 4 x 4/3 x π x (raio atômico)^3 / [4 x (raio atômico)^3 x √2] = 0,74
Portanto, o fator de empacotamento atômico para a estrutura cristalina CFC é de 0,74.
Pontuação do teste: 1,8 de 4