Prova - Materiais Polimeros - Nota 10 - Pos em Egenharia de Materiais

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Materiais poliméricos
Professor(a): Renato Matroniani (Mestrado acadêmico)
1)
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Um dos modelos clássicos de se representar a
viscoelasticidade é o modelo de Maxwell (CANEVALORO
JR., 2006), que considera como um fluido viscoelástico
aquele que apresenta os dois componentes da
deformação, um componente de deformação plástica,
representado por um amortecedor, e um componente
elástico, representado por uma mola. Sobre o modelo de
Maxwell da viscoelasticidade, considere as seguintes
afirmações:
( ) É representada esquematicamente por uma mola e um
amortecedor.
( ) A mola representa o componente elástico, que pode ser
descrito por equações de Hooke.
( ) O amortecedor representa o componente viscoso.
( ) No caso do amortecedor, a equação para o componente
newtoniano do fluido viscoso considera como constante o
módulo de elasticidade para o cálculo.
( ) O modelo matemático completo de Maxwell é
composto pela soma das equações dos dois componentes:
o elástico e o viscoso.
Assinale a alternativa que contenha a sequência correta:
Alternativas:
F – V – F – V – V .
V – V – F – V – F .
V – V – V – F – V.  CORRETO
F – F – F – V – V.
V – V – F – V – V.
Resolução comentada:
2)
Código da questão: 46165
Alternativas:
Lineares/ramificados.
Termofixos/termoplásticos.
Termoplásticos/termofixos.  CORRETO
Monômeros/lineares.
Amorfos/cristalinos.
Com exceção da quarta alternativa, as demais são
verdadeiras. O erro encontra-se no fato de que a
constante, considerada para o cálculo da
componente do amortecedor é a viscosidade, e não
o módulo de elasticidade.
Resolução comentada:
“[...] O plástico reciclado foi desenvolvido no
Laboratório de Construção Civil (LCC) do IAU, em
pesquisa coordenada pelo professor Javier
Mazariegos Pablos. No que se refere ao
comportamento frente à temperatura, existem dois
tipos de plásticos (polímeros): os termoplásticos
que, ao serem aquecidos, tornam-se maleáveis e,
portanto, podem ser reutilizados, e os polímeros
termofixos que, mesmo aquecidos, não são
maleáveis e, portanto, não reutilizáveis [...]”.
Os polímeros que podem ser aquecidos várias vezes
após a moldagem, são chamados de termoplásticos.
Os polímeros, que após aquecidos assumem rigidez
e não conseguem mais ser amolecidos e
reprocessados, são chamados de termofixos.
3)
4)
Código da questão: 46158
Uma análise mais detalhada do comportamento no
carregamento em _______¬¬¬___ de polímeros __________
mostra que os mesmos apresentam um ponto máximo de
tensão, que é o limite entre a zona __________ e a zona
__________. A partir deste ponto, as cadeias começam a se
alinhar, o que torna o material mais resistente à
deformação (CALLISTER JR.; RETHWISCH, 2016).
Assinale a alternativa que completa adequadamente as
lacunas acima:
Alternativas:
Compressão; Frágeis; Plástica; Elástica.
Tração; Frágeis; Elástica; Plástica.
Compressão; Frágeis; Elástica; Plástica.
Tração; Dúcteis; Elástica; Plástica.  CORRETO
Compressão; Dúcteis; Elástica; Plástica.
Código da questão: 46173
I – As petroquímicas de segunda geração transformam
os produtos das petroquímicas de primeira geração, como
as resinas termoplásticas em produtos como elastômeros,
fibras e tintas.
PORQUE
II – As petroquímicas de primeira geração transformam os
produtos obtidos das petrolíferas, como a nafta, o gás
natural e o etano.
Alternativas:
Resolução comentada:
No ensaio de tração, a curva tensão (deformação)
apresenta um valor máximo de tensão para
polímeros dúcteis, que marca a transição entre a
zona elástica e a zona plástica, onde as cadeias da
região amorfa começam a escorregar umas entre as
outras.
5)
As duas asserções estão corretas, e a segunda não
justifica a primeira.  CORRETO
As duas asserções estão corretas, e a segunda justifica a
primeira.
As duas afirmações estão incorretas.
A primeira asserção está incorreta, e a segunda está
correta.
A primeira asserção está correta, e a segunda está
incorreta.
Código da questão: 46186
I. O estudo da reologia de polímeros fundidos e da
viscoelasticidade se torna mais fácil quando levamos em
consideração dois princípios básicos: acima do zero
absoluto (0 K), átomos e moléculas estão em movimento, e
moléculas em movimento podem se entrelaçar mais
facilmente ou dificilmente, de acordo como o seu formato
e sua orientação no espaço.
PORQUE
II. Quanto maior a temperatura, mais energia as moléculas
terão para se movimentarem.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas,
bem como a relação entre elas:
Alternativas:
As duas asserções estão corretas, e a segunda justifica a
primeira.  CORRETO
As duas asserções estão corretas, mas a segunda não
justifica a primeira.
A primeira asserção está correta e a segunda está
incorreta.
As duas afirmações estão incorretas.
Resolução comentada:
As duas afirmações estão corretas, porém a segunda
não justifica a primeira, apesar delas mostrarem o
que cada geração ou divisão das indústrias
petroquímicas produzem.
6)
A primeira asserção está incorreta, e a segunda está
correta.
Código da questão: 46166
Sobre os cinco estados viscoelásticos de um polímero
amorfo:
I. No estado vítreo, a movimentação das moléculas está
congelada e o polímero trabalha como um sólido elástico
quando lhe é aplicado uma tensão.
II. No estado coriáceo ocorre a temperatura de fusão do
polímero.
III. No estado borrachoso, em que ocorre,
aproximadamente, a uma temperatura de 30K abaixo da
temperatura de transição vítrea para a maioria dos
polímeros, o módulo de elasticidade sofre pouca variação
de valores.
IV. No estado de escoamento borrachoso, mais uma vez o
polímero sofre um decréscimo no módulo de elasticidade,
porém, esse decréscimo não possui a magnitude do
decréscimo que ocorre no estado coriáceo.
V. No estado viscoso, o polímero já pode ser considerado
um líquido viscoso, com baixíssimo módulo de
elasticidade, em que tende a zero com o aumento da
temperatura.
Assinale a alternativa que contenha apenas a indicação das
afirmativas verdadeiras:
Alternativas:
I – IV – V.
I – III – IV – V.  CORRETO
I – II – IV.
I – II – III – IV – V.
I – V
Resolução comentada:
O movimento de átomos e moléculas é um
fenômeno termicamente dependente.
Resolução comentada:
7)
Código da questão: 46164
O __________ constitui a fonte mais importante e mais
utilizada de matérias-primas para a produção de
polímeros. Por meio de sua __________, são obtidos diversos
subprodutos. Um dos subprodutos desse processo é a
__________, de onde são obtidos diversos __________
utilizados na produção de polímeros, que constitui a
indústria petroquímica de primeira geração. Assinale a
única alternativa que completa adequadamente as lacunas
acima:
Alternativas:
Gás natural; Destilação fracionada; Borracha natural;
Monômeros.
Gás natural; Destilação integral; Gasolina; Monômeros.
Petróleo; Destilação fracionada; Nafta; Monômeros . 
CORRETO
Petróleo; Destilação integral; Gasolina; Monômeros.
Gás natural; Destilação fracionada; Nafta; Monômeros.
Código da questão: 46183
Com exceção da assertiva II, todas as outras estão
corretas. O que torna a assertiva II incorreta, é que
ela menciona que no estado coriáceo, encontra-se a
temperatura de fusão do polímero, quando, na
verdade, encontra-se a temperatura de transição
vítrea do mesmo polímero.
Resolução comentada:
A principal fonte de matéria-prima para a produção
de polímeros é o petróleo. Por meio da destilação
fracionada do petróleo, é obtida a nafta, que é fonte
de diversos monômeros utilizados em importantes
polímeros.
8)
9)
Sobre os processos de degradação de polímeros,
considere as seguintes afirmativas:
I. Os estabilizantes e antioxidantesatuam retardando
alguns fenômenos que podem ocorrer na degradação de
polímeros.
II. São processos que ocorrem na degradação de um
polímero: quebra da cadeia principal, reticulação da cadeia
polimérica e alterações químicas.
III. Duas das principais causas físicas para a degradação de
um polímero são o calor e a radiação de alta energia.
IV. Estabilizadores de raios ultravioleta atuam aumentando
a absorção dessa radiação pelo polímero.
V. Os antioxidantes atuam inibindo ou retardando o
processo de oxidação de um polímero.
Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas
verdadeiras:
Alternativas:
I – IV – V.
I – II – III – V.  CORRETO
I – II – III – IV.
I – II – IV.
I – V.
Código da questão: 46179
Sobre os compósitos com polímeros, considere as
seguintes afirmativas:
I. Um dos mais conhecidos compósitos são os plásticos
reforçado com fibra de vidro, em que, na verdade, o
polímero agrega e dá a forma às fibras de vidro.
Resolução comentada:
Com exceção da assertiva IV, todas as outras estão
corretas. O que torna a assertiva IV incorreta, é que
ela afirma que os estabilizadores de radiação
ultravioleta aumentam a absorção dessa radiação
pelo polímero principal, quando na verdade ele atua
absorvendo a radiação no lugar do polímero
principal.
10)
II. A fibra de carbono, obtida por meio da pirólise (espécie
de queima) de fibras poliméricas como a poliacrilonitrila,
permite fabricar equipamentos de alta performance como
bicicletas de competição.
III. Basicamente um compósito formado por dois
determinados polímeros é o mesmo material que uma
blenda polimérica formada por esses mesmos dois
materiais.
IV. As aramidas são fibras poliméricas utilizadas como
reforços em compósitos.
V. O negro de fumo, juntamente com arames de aço,
reforça o pneu, que pode ser considerado como composto
por um compósito.
São verdadeiras:
Alternativas:
I – IV – V
I – II – IV – V.  CORRETO
I – V.
I – II – IV.
I – II – III – IV – V.
Código da questão: 46169
Blendas poliméricas e compósitos com polímeros são
alternativas usadas pela Engenharia de Materiais para a
criação de novos materiais a partir de materiais já
existentes e com propriedades conhecidas. Assinale a
alternativa que justifique corretamente o motivo da criação
de tais materiais:
Alternativas:
Resolução comentada:
Com exceção da assertiva III, todas as outras estão
corretas. O que torna a assertiva III incorreta, é que
um compósito e uma blenda polimérica, mesmo que
formados pelos mesmos polímeros, não são o
mesmo material, pois as interações e a forma de
fabricação são diferentes, conferindo propriedades
diferentes a ele.
Misturar materiais diferentes é uma alternativa de
engenharia para a obtenção de novos materiais com
propriedades superiores aos materiais que os originaram.
 CORRETO
Compósitos com polímeros e blendas poliméricas trazem
sempre a vantagem de serem menos densos que seus
respectivos constituintes originais.
Compósitos com polímeros e blendas poliméricas trazem
sempre a vantagem de serem mais resistentes
mecanicamente que seus respectivos constituintes
originais.
Misturar materiais em engenharia tem como base apenas
a redução dos custos de fabricação dos mesmos.
Na verdade, não existem compósitos formados apenas
por polímeros, desta forma, polímeros devem sempre ser
reforçados com fibras.
Código da questão: 46167
Resolução comentada:
A criação de novos materiais, seja por meio de
blendas, compósitos ou outras formas, sempre visa
melhoria nas propriedades, sejam elas mecânicas,
elétricas, ópticas e até em questão de custos.
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