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AVALIAÇÃO VIRTUAL – CIENCIA DOS MATERIAIS 1) Uma estrutura cristalina é caracterizada por um arranjo ordenado dos átomos e com uma periodicidade tridimensional. Em 1848, o matemático francês Auguste Bravais determinou que as estruturas cristalinas estão arranjadas em quatorze redes diferentes e essas quatorze redes estão envolvidas em sete sistemas diferentes. Grande parte das estruturas metálicas estão baseadas em três dessas quatorze redes. Quais são elas? Alternativas: · Estrutura cúbica de faces centradas; Estrutura hexagonal; Estrutura cúbica simples. · Estrutura monoclínica; Estrutura cubica de face centrada; Estrutura cúbica de corpo centrado. · Estrutura cúbica simples; Estrutura hexagonal compacta; Estrutura tetragonal. · Estrutura hexagonal compacta; Estrutura cúbica de faces centradas; Estrutura cúbica de corpo centrado. CORRETO · Estrutura cúbica de corpo centrado; Estrutura ortorrômbica; Estrutura hexagonal. Resolução comentada: Nos materiais metálicos as principais estruturas são: cúbica de faces centradas (CFC), cúbica de corpo centrado (CCC) e hexagonal compacta (HC). Essas três representam a maioria das estruturas dos metais que um engenheiro de materiais utiliza. 2) A ductilidade é a habilidade de um material se deformar antes do seu rompimento. Há duas maneiras clássicas de se medir a ductilidade. Uma é pelo percentual de alongamento, e a outra é pelo percentual de redução de área. Por que a relação de redução de área é inversa ao alongamento? Isto é, na redução de área, é utilizada a área inicial menos a área final e na relação de alongamento, e é utilizado o alongamento final menos o inicial. Alternativas: · Porque o comprimento diminui durante o ensaio de tração. · Porque o aumento do comprimento é irrelevante durante o ensaio de tração. · Porque a área diminui durante o ensaio de tração. CORRETO · Porque a área aumenta ao longo do ensaio de tração. · Porque os dois se mantém estáveis. Resolução comentada: Durante o ensaio de tração, o corpo de prova é alongado em uma direção uniaxial. Conforme o ensaio prossegue, o corpo de prova aumenta seu comprimento e a área diminui, logo a relação é inversa. 3) Em um gráfico tensão-deformação, podem ser determinados alguns parâmetros como limite de escoamento, limite de resistência, ductilidade e módulo de Young. O limite de resistência é a maior tensão computada em um gráfico comum, e conforme o teste prossegue, a tensão diminui. Qual a razão da queda de tensão com o aumento da deformação? Alternativas: · A máquina diminui a tensão. · A área da seção transversal aumenta, · O comprimento altera o valor da tensão. · As propriedades mecânicas do material diminuem. · A área da seção transversal diminui. CORRETO Resolução comentada: Quando o material atinge o limite de resistência, inicia-se o rompimento do material e, consequentemente, uma redução da seção transversal do corpo de prova. Logo, a força necessária para deformar o material começa a diminuir. Com isso, a tensão, que é dada por F/A, também diminui. 4) As ligações interatômicas são responsáveis por muitas propriedades das moléculas, por exemplo, ponto de fusão, ponto de ebulição, ductilidade, condutividade elétrica e térmica, entre outros. Essas ligações podem ser divididas em quatro mecanismos que são: Alternativas: · Ligação dipolo permanente; Ligação metálica; Ligação iônica; Forças atrativas. · Ligação iônica; Ligação covalente; Ponte de hidrogênio; Ligação de van der Waals. · Ligação metálica; Ligação iônica; Ligação covalente; Ponte de hidrogênio. · Ligação metálica; Ligação covalente; Forças de dispersão; Ligação secundária. · Ligação covalente; Ligação metálica; Ligação de van der Waals; Ligação iônica. CORRETO Resolução comentada: Os quatro mecanismos importantes na qual os átomos interagem uns com os outros são: ligação iônica, ligação covalente, ligação metálica e ligação de van der Waals ou ligação secundária. As três primeiras são consideras ligações primárias e mais fortes, enquanto a última é considerada uma ligação secundária e mais fraca. 5) Os defeitos de ponto podem ser de três tipos: intersticial, substitucional ou ordenadas. Para prever se um átomo será substitucional ou intersticial, existe a regra de Hume-Rothery. Nela, as eletronegatividades dos átomos envolvidos devem ser quase iguais pois, caso o contrário: Alternativas: · O átomo é rejeitado. · Podem modificar a estrutura cristalina. · Podem causar distorções e rompimento do material. · Podem formar uma ligação iônica. CORRETO · O átomo não é considerado substitucional. Resolução comentada: As quatro regras de Hume-Rothery para determinar se um átomo será substitucional são: a diferença dos raios atômicos não deve ultrapassar 15%; estruturas cristalinas iguais; a diferença de valência ser de uma unidade; eletronegatividades serem quase iguais, pois se forem muito diferentes podem formar uma ligação atômica. 6) A densidade atômica planar representa a fração de átomos em um determinado plano. Os planos cristalográficos equivalentes apresentam a mesma densidade planar. A estrutura cúbica de face centrada (CFC) está representada abaixo. Qual a família de planos da face dessa estrutura e sua densidade planar? Fonte: Askeland e Wright (2011). Alternativas: · {100} e π/2. · {111} e 2π. · {101} e π/2. · {100} e π/4. CORRETO · {110} e π/4. Resolução comentada: 7) O diamagnetismo é um tipo de magnetismo fraco presente em alguns materiais. Quando não há a presença de um campo magnético externo, o diamagnetismo é nulo. A permeabilidade magnética e a suscetibilidade magnética são dois parâmetros para determinar o magnetismo dos materiais. Por que nos materiais diamagnéticos o valor da suscetibilidade magnética é negativo? Alternativas: · Porque o valor da permeabilidade magnética relativa é menor que a unidade. CORRETO · Porque os materiais diamagnéticos repelem os ímãs. · Porque o valor do diamagnetismo é oposto ao campo externo aplicado. · Porque o diamagnetismo é muito fraco. · Porque os materiais diamagnéticos atraem os ímãs. Resolução comentada: 8) As propriedades térmicas são respostas do material a aplicação de calor. Quando um material absorve calor, sua temperatura e sua energia interna aumentam. A condutividade térmica é uma propriedade térmica que corresponde à transferência de calor pelo material, em que o fluxo de calor percorre da região mais quente para a menos quente. Dentre os materiais metálicos, poliméricos e cerâmicos, podemos afirmar que, em geral: Alternativas: · Os materiais cerâmicos apresentam maior condutividade térmica entre os três tipos de materiais. · Os materiais poliméricos apresentam maior condutividade térmica entre os três tipos de materiais. · Os materiais metálicos apresentam menor condutividade térmica que os cerâmicos e maior que os poliméricos. · Os materiais metálicos apresentam maior condutividade térmica que os cerâmicos e menor que os poliméricos. · Os materiais metálicos apresentam maior condutividade térmica entre os três tipos de materiais. CORRETO Resolução comentada: O calor pode ser transportado de duas maneiras diferentes: por vibração no retículo ou pela movimentação dos elétrons. A segunda é muito mais efetiva que a primeira, em termos de transporte de calor, e nos materiais metálicos, a presença de elétrons livres é maior que nos outros materiais. Logo, são os materiais que apresentam maiores condutividades térmicas. 9) Os polímeros são materiais orgânicos com composição química baseada em carbono e hidrogênio. São bons isolantes térmicos e elétricos, e possuem baixa densidade. Apesar da sua resistência mecânica ser baixa, quando comparada aos materiais metálicos e cerâmicos, apresenta: Alternativas: · Elevada dureza. · Resistência ao calor. · Boas propriedades óticas. · Alto ponto de fusão. · Boa razão resistência/peso. CORRETO Resolução comentada: Os polímeros são materiais com baixa densidade. Apesar da sua resistência mecânica não ser elevada, quando comparada aos materiais metálicos e cerâmicos, apresentam boa resistência em relação aoseu peso. Devido a isso, muitos materiais utilizados no cotidiano são feitos de polímeros. 10) A Idade do Ferro marca o fim da Idade do Bronze e a substituição do bronze para o ferro como utensílios de sobrevivência. Na época, quais eram as características que fizeram o homem substituir o bronze para o ferro? Alternativas: · Apresentavam maior dureza e prontos na natureza. · Apresentavam mais brilhante e facilidade de manuseio. · Apresentavam prontos na natureza e mais abundante. · Maior dureza e mais abundante. CORRETO · Facilidade na produção e mais brilhante. Resolução comentada: A descoberta do ferro trouxe ao homem um significativo aumento na produção de alimentos, melhorias na fabricação de armar bélicas, entre outras. O ferro, na época, apresentava maior abundância e maior dureza nos utensílios utilizados.
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