Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) a

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GABARITO | Avaliação I - Individual FLEX
(Cod.:652156)
Peso da Avaliação 1,50
Prova 23694474
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 10/0
Nota 10,00
As ligas de aço são compostas basicamente por uma proporção entre átomos de ferro e carbono. 
Em outros casos, são utilizados também outros elementos de liga em conjunto para obter 
propriedades específicas. Os elementos de liga adicionados, assim como o carbono, melhora as 
propriedades e permite que os aços sejam tratáveis termicamente em condições industriais. Sobre os 
elementos de liga de tratamento térmico dos aços, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas:
( ) No processo de têmpera, o aço é inicialmente aquecido até a temperatura de fusão. A 
temperatura é mantida até a completa fusão do metal, que é posteriormente resfriado rapidamente em 
água à temperatura ambiente.
( ) No tratamento térmico de revenido, o aço é aquecido até uma temperatura acima da temperatura 
de austenitização, e posteriormente resfriado de forma rápida, formando a estrutura denominada 
bainita.
( ) Os átomos de carbono no aço substituem alguns átomos de ferro. Isso ocorre porque o raio 
atômico dos dois átomos é semelhante, permitindo que ocorra esse tipo de solubilização na estrutura 
cristalina.
( ) Os elementos de liga, tais como o cromo e o vanádio, ficam solubilizados nos contornos de grão. 
No processo de têmpera, esses metais sofrem fusão, aumentando a resistência química dos contornos 
de grão após o processo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - F.
B F - F - F - F.
C V - V - V - V.
D F - V - V - F.
Os materiais compósitos resultam da combinação entre cerâmicas e polímeros, polímeros e 
metais, ou metais e cerâmicas. Essa combinação visa obter propriedades específicas, agregando 
características de cada material. Sobre os materiais compósitos, classifique V para as sentenças 
verdadeiras e F para as falsas:
( ) A combinação visa obter sinergia entre os materiais utilizados para a fabricação do compósito, 
ou seja, se espera agregar aspectos positivos de ambos os materiais para atender a uma determinada 
especificação técnica.
( ) A denominada "fibra de vidro" é um material compósito. Esse tipo de material é composto por 
uma matriz polimérica, em que ficam dispostas as fibras de vidro.
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( ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado "Widea". 
Esse material consiste em um matriz metálica em que ficam dispostas partículas cerâmicas (carbeto 
de tungstênio).
( ) Um componente bastante utilizado na indústria de semicondutores é o transistor, e é fabricado 
em uma liga de cobre (fase condutora) em que ficam dispersas partículas de PVC (polímero).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F - V.
B F - F - V - V.
C V - V - V - F.
D V - F - V - F.
Os materiais cristalinos são caracterizados por uma estrutura ordenada de átomos e com longo 
alcance. A menor célula ou arranjo de átomos que descreve a estrutura cristalina é chamada de célula 
unitária. Muitos metais apresentam células unitárias cúbicas. Com relação às estruturas cristalinas dos 
metais, analise as afirmativas a seguir:
I- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de faces centradas 
(CFC), cada átomo está ligado a outros 12 átomos. Já em uma estrutura do tipo CCC, o número de 
coordenação é 8.
II- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de corpo centrado 
(CCC), cada átomo está ligado a outros 12 átomos. Já em uma estrutura do tipo CFC, o número de 
coordenação é 8.
III- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material 
estudado. Em uma célula unitária do tipo CFC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. 
Já para uma estrutura CCC, a aresta deve ser calculada em função da diagonal do cubo.
IV- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material 
estudado. Em uma célula unitária do tipo CCC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. 
O mesmo princípio se aplica a uma estrutura do tipo CFC: ou seja, o volume é calculado de forma 
idêntica.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As afirmativas I e III estão corretas.
B As afirmativas I e IV estão corretas.
C As afirmativas II e IV estão corretas.
D As afirmativas II e III estão corretas.
A maioria dos materiais são agrupados de acordo com as suas caraterísticas físico-químicas em 
metais, cerâmicas e polímeros. Embora não seja possível generalizar, observa-se que, em geral, os 
materiais de uma mesma classe apresentam algumas características (ou propriedades) típicas. O 
conhecimento dessas características comuns é o passo inicial para a seleção de materiais para certas 
aplicações. Com relação aos tipos e características dos materiais, analise as afirmativas a seguir:
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I- Os materiais metálicos apresentam propriedades adequadas para o desenvolvimento de estruturas 
que suportam cargas mecânicas, como a alta resistência mecânica e a deformação plástica (aviso de 
falha).
II- Os polímeros apresentam ligações iônicas (fortes), o que permite a sua aplicação em situações em 
que há mudanças bruscas de temperatura, com picos de temperatura superiores ao ponto de fusão dos 
aços.
III- A utilização de materiais cerâmicos é bastante abrangente, ou seja, eles podem ser utilizados em 
diversas aplicações. A principal desvantagem, no entanto, diz respeito ao seu baixo ponto de fusão, o 
que limita a aplicação em altas temperaturas.
IV- Apesar dos metais, via de regra, apresentarem maior resistência mecânica quando comparados aos 
materiais poliméricos, esses últimos vêm gradativamente substituindo os metais em componentes de 
automóveis, pois são mais leves e propiciam economia de combustível.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As afirmativas I e IV estão corretas.
B As afirmativas I, II e IV estão corretas.
C As afirmativas II e III estão corretas.
D Somente a afirmativa IV está correta.
As lacunas são defeitos pontuais, que consistem em locais na estrutura cristalina onde ocorre a 
ausência de átomos. Sobre as lacunas, assinale a alternativa CORRETA:
A O número de lacunas não tem qualquer dependência com a temperatura que o material está
exposto.
B As lacunas podem ser eliminadas completamente da estrutura através de tratamentos térmicos
específicos.
C O número de lacunas em um material tende a diminuir conforme aumentamos a temperatura.
D A quantidade de lacunas cresce exponencialmente com o aumento da temperatura do material.
Os materiais policristalinos, como a denominação sugere, são compostos por inúmeros grãos. 
No caso dos metais, esses grãos são formados já no processo de solidificação do metal: durante o 
processo de resfriamento do líquido, a fase sólida começa a ser formada simultaneamente em vários 
pontos (núcleos), que crescem a partir do líquido ao seu redor. No entanto, a orientação do arranjo 
cristalino é diferente em cada um desses grãos e, dessa maneira, forma-se uma interface imperfeita 
entre os grãos, onde há ligações químicas incompletas. Os contornos de grão, apesar de serem uma 
região de aparente fragilidade, acabam por "atrapalhar" a movimentação das discordâncias no 
material, o que culmina em aumento na tensão de escoamento. Esse aumento na tensão de 
escoamento pode ser calculado a partir da equação de Hall-Petch. Sobre o exposto, classifique V para 
as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) De acordo com a equação de Hall Petch, a tensão de escoamento é inversamente proporcional ao 
diâmetro médio do grão, ou seja, para tamanhos de grão menores, ocorre um aumento da tensão de 
escoamento, mantendo-se constantes as demais variáveis.
( ) De acordo com a equação de Hall Petch, a tensão de escoamento é proporcional ao diâmetro 
médio do grão, ou seja, para tamanhos de grão maiores, ocorre um aumento da tensãode escoamento, 
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mantendo-se constantes as demais variáveis.
( ) Um aço comum à temperatura ambiente sob tensão trativa acima do limite de escoamento do 
material apresentará movimento de discordâncias, resultando em deformação permanente do 
material.
( ) Os contornos de grão constituem barreiras ao movimento das discordâncias no material, visto 
que é necessária uma maior energia mecânica para que ocorra esse movimento. O acúmulo de 
discordâncias nos contornos de grão gera um aumento crescente na energia necessária para essa 
movimentação, resultando em encruamento.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - V.
B V - V - F - F.
C F - F - V - V.
D F - V - F - F.
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 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
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.
D As poliamidas são caracterizadas pela alta transparência, sendo utilizada para a fabricação de
fachadas em substituição ao epóxi.
Alguns tipos de metais apresentam estruturas cristalinas do tipo cúbica. Esses tipos de estruturas 
diferem entre si pela distribuição dos átomos da célula unitária, sendo essa dependente de vários 
fatores, tais como o raio atômico e a temperatura. Sobre as estruturas do tipo cúbica, assinale a 
alternativa CORRETA:
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A
Em uma estrutura cúbica de faces centradas (CFC), temos no interior da célula unitária o
equivalente a quatro átomos. O restante do volume do átomo correspondo ao vazio entre os
átomos.
B Em uma estrutura cúbica simples, os átomos ficam posicionados tanto nas arestas do cubo
quanto no centro da estrutura cristalina.
C As estruturas cúbicas apresentam os eixos a, b e c, os quais podem variar em comprimento entre
si em uma mesma estrutura.
D São exemplos de estrutura cúbica: CFC, CCC, HC, monoclínica e triclínica.
Os diferentes tipos de materiais apresentam propriedades físicas distintas. Essas propriedades 
apresentam relação direta com o tipo de ligação química presente no material. Sobre a relação entre o 
tipo de ligação química e as propriedades dos materiais, classifique V para as sentenças verdadeiras e 
F para as falsas:
( ) Materiais com elevada energia de ligação apresentam, em geral, uma temperatura de fusão mais 
elevada.
( ) Os materiais poliméricos apresentam ligações primárias do tipo covalente (ligações entre átomos 
de carbono).
( ) Os metais são caracterizados por ligações iônicas, características que lhes conferem uma baixa 
temperatura de fusão.
( ) Os materiais poliméricos apresentam ligações secundárias e, por esse motivo, podem ser 
facilmente deformados.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F - V.
B V - F - V - V.
C F - V - F - F.
D F - F - V - F.
Os contornos de grão são caracterizados como defeitos da estrutura cristalina, tendo em vista 
que nessas regiões existe uma desordem de átomos. Sobre os contornos de grão, analise as seguintes 
sentenças:
I- Nos contornos de grão, a energia livre é menor do que no interior dos grãos. Por esse motivo, 
reações químicas, como a oxidação, ocorrem preferencialmente no interior dos grãos.
II- Nos contornos de grão existem ligações químicas incompletas, o que resulta em uma energia livre 
mais elevada que no interior dos grãos.
III- Um material policristalino é composto por vários grãos.
IV- Um material monocritalino pode ser facilmente obtido por métodos de fabricação convencionais, 
não exigindo controle dos parâmetros de processamento.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença II está correta.
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B As sentenças I e III estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças II e IV estão corretas.
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