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Técnicas de caracterização de materiais

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06/08/2023 15:19 Cosmos · Cosmos
https://kroton.platosedu.io/lms/m/aluno/disciplina/index/2919253/6939582 1/7
Técnicas de caracterização de materiais
Professor(a): Diego Ruben Martin (Mestrado acadêmico)
1)
2)
Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A
Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e corresponde a 100% da média final.
Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas.
Você pode responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir
o prazo estabelecido. Boa prova!
O ferro fundido faz parte de uma ampla família de materiais frequentemente
empregados em várias aplicações de engenharia, por exemplo, no setor automotivo, devido
a sua capacidade de usinagem favorável, condutividade térmica e custo. A análise da
microestrutura destes materiais é muito importante para correlacionar seus
microconstituintes com as suas propriedades e aplicações.
A Figura a seguir apresenta uma imagem da superfície de diferentes classes de ferros
fundidos, que pode ser obtida por meio da realização de ensaios metalográficos.
Figura - Microestrutura de três tipos de ferros fundidos (a) Ferro fundido cinzento, (b) Ferro
fundido vermicular e (c) Ferro fundido nodular.
Fonte: NORMAN, V.; CALMUNGER, M. On the micro- and macroscopic elastoplastic
deformation behaviour of cast iron when subjected to cyclic loading. International Journal
of Plasticity 115 (2019) 200-215. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2018.11.019.
Com relação aos procedimentos de realização de ensaios metalográficos, analise as
seguintes afirmações:
I – É muito importante conhecer o que se deseja analisar no corpo de prova como, por
exemplo, comprimento de grãos, natureza do material, volume de inclusões, entre outros.
II – A utilização de calor pode causar alterações e deformações na amostra, portanto não
recomenda-se uso de calor.
III – Durante o procedimento de lixamento, devem-se usar lixas da menor para a maior
granulometria, sendo necessário a cada troca de lixa, remover as marcas da lixa anterior até
chegar à lixa mais grossa.
Assinale a alternativa correta:
Alternativas:
Apenas II está correta.
Todas estão corretas.
Apenas I e II estão corretas.  CORRETO
Apenas III está correta.
Apenas I está correta.
Código da questão: 49777
A espectroscopia pode ser definida como uma técnica de levantamento de dados físico-
químicos por meio da transmissão, absorção ou reflexão de energia radiante incidente em
uma amostra.
Com relação à espectroscopia na região do ultravioleta e visível, assinale a alternativa
correta.
Resolução comentada:
As alternativas I e II são alternativas corretas.
A alternativa III está incorreta, pois no processo de lixamento, devem-se utilizar lixas
da menor para a maior granulometria havendo a necessidade de a cada troca de lixa
remover as marcas da lixa anterior até chegar à lixa mais fina.
06/08/2023 15:19 Cosmos · Cosmos
https://kroton.platosedu.io/lms/m/aluno/disciplina/index/2919253/6939582 2/7
3)
Alternativas:
A transmitância analisada se refere à quantidade de energia absorvida pelo material.
A espectroscopia UV-Vis é utilizada para análise do tipo de microestrutura cristalina de
materiais amorfos.
Não há necessidade de conhecer o material para realizar a técnica.
A espectroscopia UV-Vis incide uma luz com comprimento entre 190 e 800 nm em um
material.  CORRETO
A técnica analisa apenas a transmitância em que a radiação eletromagnética atravessa a
amostra.
Código da questão: 49785
Uma das possibilidades com a caracterização metalográfica é analisar o número de
tamanho de grãos de um aço de médio teor de carbono, por exemplo. Essa análise permite
fazer inúmeras conclusões a respeito das propriedades do material analisado.
Observe a Figura abaixo e analise as seguintes asserções:
Figura – Aço A36 (a) após recozimento a 950°C e (b) após recozimento a 1300°C
Fonte: VIANA, D. O. et al. Influência do tamanho de grão na resistência à corrosão em aços
SAE 1010/20 – A36 em meio contendo solução de NaCl 0,02M. 23º CBECiMat - Congresso
Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 4 a 8 de novembro de 2018, Foz do
Iguaçu, PR, Brasil, p. 4976.
I – O material observado na Figura 2 (a) teoricamente apresenta maior dureza e maior
resistência mecânica que o material observado na figura (b).
PORQUE
II – Apresenta grãos mais finos e consequentemente maior número de grãos e de
contornos de grãos, funcionando como barreiras para os deslocamentos de discordâncias
na microestrutura.
Assinale a alternativa correta com relação às asserções acima.
Alternativas:
c) Apenas a afirmação II está correta.
As duas afirmações estão incorretas.
As duas afirmações estão corretas, e a II é uma justificativa da I.  CORRETO
Apenas a afirmação I está correta.
As duas afirmações estão corretas, mas a II não justifica a I.
Resolução comentada:
O princípio dessa técnica é incidir luz com comprimento de onda entre 190 e 800 nm
em um material, e avaliar as alterações da onda incidida após a sua interação com o
material. Devido ao comprimento de onda utilizado, a técnica é denominada
Espectroscopia no UV-Vis (ultravioleta e visível). Além da transmitância, a análise
pode ser feita também em função da absorbância que se refere à quantidade de
energia absorvida pelo material. É necessário conhecer o material que será utilizado.
A técnica é muito utilizada para determinação da concentração de uma determinada
substância. Além disso, também é utilizada para análise de tamanho e formato das
substâncias.
Resolução comentada:
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4)
5)
Código da questão: 49779
A análise termogravimétrica (TGA) é uma técnica dinâmica na qual a perda de peso de
uma amostra é medida continuamente, enquanto a temperatura é aumentada a uma taxa
constante. Alternativamente, a perda de peso pode ser medida como uma função do
tempo a uma temperatura constante. O principal uso do TGA na aplicação para polímeros
está no estudo da sua estabilidade e decomposição térmica. Outras aplicações incluem a
determinação da estabilidade térmica e composição de compostos intermediários que
possam formar o polímero, composição de resíduos se presentes, extensão da cura em
polímeros de condensação, composição e alguma informação sobre a distribuição das
sequências de monômeros nos copolímeros, entre outras aplicações.
Fonte: ALMEIDA, G. S. G. de; SOUZA, W. B. de. Engenharia dos polímeros: tipos de aditivos,
propriedades e aplicações. 1. ed. São Paulo: Érica, 2015, p. 175.
Com relação à análise termogravimétrica (TGA), analise a Figura e as seguintes afirmações.
Figura – Curva TGA/DTG do sebo bovino
Fonte: OLIVEIRA, L. E.; SILVA, M. L. C. P. da. Análise da estabilidade oxidativa por
termogravimetria (TGA) do sebo bovino e óleo visceral de Tilápia para produção de
biodiesel de 2º geração. XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Florianópolis,
2014. I - A primeira etapa ocorre no intervalo de temperatura de 107 a 236 °C, com pico da
DTG igual a 139 °C e 3% de perda de massa. PORTANTO II – A temperatura de início de
degradação térmica (Tonset) é igual a 139 °C. Assinale a alternativa correta com relação às
afirmações acima
Alternativas:
As duas afirmativas são falsas.
As duas afirmativas são verdadeiras e a II justifica a I.
Apenas a afirmativa I é verdadeira.  CORRETO
As duas afirmativas são verdadeiras, mas a II não justifica a I.
Apenas a afirmativa II é verdadeira.
Código da questão: 49799
A espectroscopia Raman é uma espectroscopia superficial, fornecendo informações a
uma curta distância de interação. Além disso, fornece uma impressão digital das interações
moleculares presentes no material. A análise é sensível ao meio (fase cristalina, tensão
residual ou até mesmo fases amorfas). Também são sensíveis à concentração da substância,
permitindo quantificar a orientação das ligações.
Com relação à espectroscopia Raman,analise as seguintes asserções:
I – No que diz respeito aos meios de análise, espectroscopia Raman e a FT-IR são técnicas
As alternativas I e II são alternativas corretas. Um material com grãos mais finos
possui maior dureza e resistência mecânica do que um material com grãos
grosseiros, pois os primeiros possuem maior número de contornos de grão. O
contorno de grão funciona como uma barreira para os deslocamentos.
Resolução comentada:
A primeira afirmativa é verdadeira.
A segunda afirmativa é falsa porque: a temperatura de início de degradação térmica
(Tonset) é igual a 107 °C.
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6)
7)
opostas.
PORQUE
II – A espectroscopia Raman, diferentemente do FT-IR, se baseia no espalhamento
inelástico da luz. Essa técnica permite analisar ligações moleculares simétricas do tipo X-X,
que não resultaria em uma resposta no FT-IR.
Assinale a alternativa correta:
Alternativas:
As duas afirmativas são falsas.
As duas afirmativas estão corretas, mas a II não é uma justificativa da I.
Apenas a afirmativa II está correta.  CORRETO
As duas afirmativas estão corretas e a II é uma justificativa da I.
Apenas a afirmativa I está correta.
Código da questão: 49789
“Um microscópio eletrônico de transmissão (MET) é um microscópio no qual um feixe de
elétrons é emitido em direção a uma amostra ultrafina, interagindo com a amostra
enquanto a atravessa. O limitante da espessura é para garantir que alguns feixes irão
atravessar a amostra, permitindo a análise do material. Amostras muito espessas
apresentam inúmeras imperfeições, não permitindo uma resposta aceitável.”
Fonte: DEDAVID, B. A; GOMES, C. I; MACHADO G. Microscopia Eletrônica de Varredura:
aplicações e preparação de amostras. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2007.
Com relação á técnica de caracterização de materiais, utilizando o Microscópio Eletrônico
de Transmissão (MET), classifique as seguintes afirmações com V para verdadeiro e F para
falso:
(__) As imagens geradas são projeções 2D da região na qual o feixe interagiu com a
amostra.
(__) A imagem obtida por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) revela informações
diferentes das de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e a utilização da técnica irá
depender da informação requerida pelo pesquisador.
(__) A caracterização por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) permite a obtenção
de imagens com magnificação de até 100.000X.
(__) As técnicas de caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e
Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) não são comparativas, mas complementares.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de V e F.
Alternativas:
F – V – V – F.
V – F – F – V.
F – V – F – F.
V – V – F – V.  CORRETO
V – V – V – V.
Código da questão: 49783
A espectrometria de fluorescência de raios X (FRX) é uma técnica multi não destrutiva
que permite identificar os elementos presentes em uma amostra, assim como estabelecer a
proporção (concentração) de cada elemento que constitui a amostra.
Resolução comentada:
A espectroscopia RAMAN, diferentemente do FT-IR, se baseia no espalhamento
inelástico da luz. Essa técnica permite analisar ligações moleculares simétricas do
tipo X-X, que não resultaria em uma resposta no FT-IR. Por isso, a espectroscopia
RAMAN e a FT-IR são técnicas complementares.
Resolução comentada:
A terceira afirmação é falsa, porque: a caracterização por MET permite a obtenção de
imagens com magnificação de até 5.000.000X.
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8)
Com relação aos ensaios de fluorescência de raios X (FRX), classifique as seguintes
afirmações com V para verdadeiro e F para falso:
(__) Os resultados obtidos nos ensaios de FRX são afetados por alguns parâmetros: tensão e
corrente do tubo de raios X, atividade da fonte de excitação e do material utilizado na
análise.
(__) No ensaio de FRX é analisada a difração entre o feixe incidente e o feixe emitido.
(__) A fluorescência de raios X é uma técnica que permite a contagem do número de grãos
em sólidos cristalinos.
(__) A fluorescência de raios X é uma técnica analítica que pode ser utilizada para
determinar a composição química de amostras, apenas no estado sólido.
(__) A fluorescência de raios X pode ser utilizada para determinar a espessura e a
composição das camadas e revestimentos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de V e F.
Alternativas:
V – F – F – F – V.  CORRETO
F – V – V – V – V.
V – F – V – F – V.
F – V – F – V – F.
V – V – V – V – F.
Código da questão: 49793
A Espectroscopia na Região do Ultravioleta e Visível (UV-Vis) é uma técnica de
espectroscopia molecular, muito utilizada para análise de compostos orgânicos,
principalmente em soluções.
Com relação ao princípio de análise por espectroscopia UV-Vis, analise a sentença abaixo:
A técnica mensura a __________ em que a radiação eletromagnética atravessa a amostra,
disposta em uma cubeta transparente (vidro, quartzo ou em acrílico descartável). A técnica
também pode trabalhar com a __________, analisando o quanto de energia foi absorvida
pelo material.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto.
Alternativas:
Absorbância; transmitância.
Absorção; radiação.
Radiação; transmissão.
Refração; reflexão.
Transmitância; absorbância.  CORRETO
Código da questão: 49786
Resolução comentada:
A primeira afirmação é verdadeira. A segunda afirmação é falsa porque no ensaio de
FRX é analisada a energia do espectro emitido. A terceira afirmação é falsa porque a
Fluorescência de Raio X é uma técnica que permite a caracterização dos elementos
químicos no material. A quarta afirmativa é falsa porque a fluorescência de raios X
(FRX) pode ser utilizada para determinar a composição química de uma ampla
variedade de tipos de amostras, incluindo sólidos, líquidos, pastas e pós soltos. A
quinta afirmação é verdadeira.
Resolução comentada:
A técnica mensura a transmitância em que a radiação eletromagnética atravessa a
amostra, disposta em uma cubeta transparente (vidro, quartzo ou em acrílico
descartável). A técnica também pode trabalhar com a absorbância, analisando o
quanto de energia foi absorvida pelo material.
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9)
10)
Tanto a técnica Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) como o método de
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) fazem uso de um feixe de elétrons como fonte
de “iluminação” que incide na amostra a ser analisada, substituindo a luz visível e, desta
forma, permitindo a obtenção de imagens com magnitude de ampliação e resolução na
ordem de centenas de milhares de vezes.
Tendo em vista as diferenças entre a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
e a Microscopia Eletrônica de Transmissão, analise as seguintes afirmações.
I – A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) possibilita produzir informações
detalhadas sobre a composição interior do material.
II – Na Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) o feixe de elétrons é detectado através
da passagem pela amostra.
III – A preparação da amostra nos ensaios de MET é difícil, pois requer a utilização de filmes
muito finos.
IV – Na caracterização de um material pela técnica de MET é possível reproduzir imagens
superficiais em 3D, permitindo realizar uma análise de morfologia do material.
Assinale a alternativa correta.
Alternativas:
Apenas I e IV estão corretas.
Todas estão corretas.
Apenas II está correta.
Apenas IV está correta.
Apenas II e III estão corretas.  CORRETO
Código da questão: 49782
No decaimento de um elétron excitado, há a liberação de um feixe de energia
quantizada. As intensidades dos raios X característicos liberados estão diretamente
relacionados com a concentração daquele elemento na amostra. Essas informações são
detectadas por um coletor, produzindo um pulso eletrônico,cuja amplitude é proporcional
à energia da radiação emitida.
Com relação ao texto acima, analise as seguintes afirmações:
I – A técnica descrita no texto se refere à espectrometria de fluorescência de Raios X.
PORQUE
II – Esta técnica permite quantificar os parâmetros de rede de um sólido cristalino, além de
permitir também a realização de análise de tensão residual no material e tamanho de grão.
Assinale a alternativa correta com relação às afirmações acima.
Alternativas:
Apenas a afirmativa I é verdadeira.  CORRETO
As duas afirmativas são verdadeiras e a II justifica a I.
As duas afirmativas são falsas.
As duas afirmativas são verdadeiras, mas a II não justifica a I.
Apenas a afirmativa II é verdadeira.
Código da questão: 49794
Resolução comentada:
As afirmativas II e III estão corretas.
A afirmativa I está incorreta, pois a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
produz imagens superficiais, permitindo análise de morfologia.
A afirmativa IV está incorreta, pois na caracterização de um material pela técnica de
MET é possível reproduzir detalhes sobre a composição interna do material.
Resolução comentada:
A afirmativa I é verdadeira. A afirmativa II é falsa porque a FRX permite identificar os
elementos presentes em uma amostra. A técnica não possibilita analisar tensões
residuais na amostra, tampouco contagem e verificação de tamanho de grão.
06/08/2023 15:19 Cosmos · Cosmos
https://kroton.platosedu.io/lms/m/aluno/disciplina/index/2919253/6939582 7/7
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