Atividades Praticas quimica e ciencia dos materiais-unopar- esboço

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SISTEMA DE ENSINO 100% ON LINE.
CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA AMBIENTAL BACHARELADO
UNIDADE JACAREPAGUÁ RJ
FILIPE SANTOS FERNANDES 
RA: 3664672701
TUTOR (a): Tatiana Peres Vanzella Schreiner
Atividades práticas de Química e Ciência dos materiais
FILIPE SANTOS FERNANDES
RIO DE JANEIRO-RJ
2023
FILIPE SANTOS FERNANDES
Atividades práticas de Química e Ciência dos materiais
Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Ambiental da UNOPAR, como requisito parcial para obtenção de média semestral.
Disciplina: Química e Ciência dos materiais 
Tutor (a): Tatiana Peres Vanzella Schreiner
 
 
RIO DE JANEIRO-RJ
2023
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO	3
ATIVIDADE 1	4
ATIVIDADE 2	12
ATIVIDADE 3	15
ATIVIDADE 4 18 			 
ATIVIDADE 1- MATERIAS E TRATAMENTO TÉRMICO: EXIGENCIA DOS MATERIAS UTILIZADOS EM ENGENHARIA.
· OBJETIVO:
Observar por meios de alguns testes de propriedades físicas o comportamento dos diferentes tipos de materiais.
Por meio de ensaios em laboratório, apresentando abaixo os resultados e conclusões encontradas.
1. CONDUTIVIDADE ELÉTRICA:
Nesse ensaio vamos testar a condutividade elétrica dos materiais (Ferro, madeira, cerâmica e polímero). Usando corpo de prova de 19mm de diâmetro por 45 mm de comprimento. 
Aplicando uma tensão de 9V, o primeiro a ser testado foi o ferro e encontramos uma boa condutividade elétrica, resultando em 0,42 A. Vide imagem abaixo.
FIGURA 1: TESTE COM FERRO
Repetimos o teste com a madeira, e não tivemos nenhuma condutividade elétrica, resultando em 0,0 A. Vide imagem abaixo.
FIGURA 2: TESTE COM MADEIRA.
Tornamos a repetir o teste e usamos a cerâmica e não tivemos nenhuma condutividade elétrica, resultando em 0,0 A. Vide imagem abaixo.
FIGURA 3: TESTE COM CERAMICA
Tornamos a repetir o teste e usamos o polímero e não tivemos nenhuma condutividade elétrica, resultando em 0,0 A. Vide imagem abaixo.
FIGURA 4: TESTE COM POLÍMERO
Chegamos à conclusão que o púnico material com boa condutividade elétrica é o ferro. Ressaltamos que condutores são materiais que possibilitam a movimentação de cargas elétricas em seu interior com grande facilidade. Esses materiais possuem uma grande quantidade de elétrons livres, que podem ser conduzidos quando neles aplicamos uma diferença de potencial. Metais como cobre, platina e ouro são ótimos condutores elétricos. 
2- CONDUTIVIDADE TÉRMICA:
Neste ensaio iremos determinar a condutiva térmica de cada material da nossa bancada. Os materiais a serem testados serão aquecidos com o tempo máximo de 59 segundos, para assim determinarmos qual material chegará a temperatura mais alta dentro dos 59 segundos. Utilizaremos Ferro e Cerâmica já que nossos corpos de prova de madeira e polímero não são resistentes ao fogo. Vamos medir as duas extremidades local onde o fogo é diretamente aplicado e a extremidade oposta. 
Testaremos o ferro de início. A extremidade onde aplicamos o fogo chegou a 55° C, a extremidade oposta chegou a 46°C notando se que o ferro tem uma boa condução de calor. Vide imagem abaixo.
FIGURA 5: TESTE COM FERRO, PRIMEIRA EXTREMIDADE.
FIGURA 6: TESTE COM FERRO, EXTREMIDADE OPOSTA.
Testaremos a cerâmica. A extremidade onde aplicamos o fogo chegou a 173° C, a extremidade oposta chegou a 101°C. Vide imagem abaixo
FIGURA 7: TESTE COM CERAMICA, PRIMEIRA EXTREMIDADE.
FIGURA 8: TESTE COM CERAMICA, EXTREMIDADE OPOSTA.
Como podemos observar o ferro teve a melhor condutividade. A cerâmica chegou a maior temperatura bem mais rápido, mais isso não significa que a cerâmica tem a melhor condutividade térmica, o que determina se um material será bom ou mau condutor térmico são as ligações em sua estrutura atômica ou molecular e nesse caso o ferro tem uma estrutura molecular bem melhor que a cerâmica. 
3- TESTE DE DUREZA:
Usaremos o durômetro para medição da dureza Brinell, para determinarmos qual das quatro amostras tem uma resistência maior. 
Material que vamos testar são: Ferro, madeira, cerâmica e polímero. Usaremos corpo de prova com 19 mm de diâmetro por 45 mm comprimento.
Testamos o ferro de início e encontramos o resultado de 80 kgf. Vide imagem abaixo.
FIGURA 9: TESTE COM FERRO
No teste da madeira, encontramos o resultado de 20 Kgf. Vide imagem abaixo.
FIGURA10: TESTE COM MADEIRA
No teste da cerâmica, encontramos o resultado de 62 Kgf. Vide imagem abaixo.
FIGURA11: TESTE COM CERAMICA
No teste do polímero, encontramos o resultado de 28 Kgf. Vide imagem abaixo.
FIGURA12: TESTE COM POLÍMERO
Nos testes percebemos os materiais com os resultados maiores são os que tem mais resistência a compressão e desse modo todo material derivado do metal sempre o Kgf mais elevado.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS:
1) Quais os materiais são considerados condutores de eletricidade?
Materiais condutores de eletricidade é o Ferro devido a sua capacidade de transmitir eletricidade com eficiência com uma corrente elétrica de 0,42 A, conforme ensaio.
2) Quais materiais são considerados condutores de calor? 
Ferro, demostrando ser um bom condutor térmico ao atingir 55 graus Celsius. A cerâmica também mostrou uma capacidade intermediaria, enquanto a madeira e o Polímero não são adequados para condução térmica, devido a sua natureza não metálica.
3) Faça um comparativo entre as durezas dos materiais.
Observamos que o ferro é o material mais duro, com valor de 80 na escala Brinell. A cerâmica exibiu uma dureza de 62, indicando resistência moderada, já a madeira e o polímero não tiveram bons resultados no teste de dureza.
4) Faça um comparativo entre as deformações dos materiais.
Materiais mais duros, como o ferro, tendem a deformar menos sob carga, enquanto materiais mais flexíveis como madeira e o polímero, podem sofrer maior deformação sem danificar significativamente o material. A cerâmica, com dureza intermediaria, terá um comportamento entre esses extremos.
Tabela de resultados:
	Materiais
	Condutividade elétrica
	Condutividade
Térmica(Ponto A)
	Condutividade
Térmica(Ponto B)
	Teste de Dureza
	Ferro
	0,42 A
	55°C
	46°C
	80 Kgf
	Madeira 
	0
	173 °C
	101°C
	20 Kgf
	Cerâmica
	0
	0
	0
	62 Kgf
	Polímero
	0
	0
	0
	28 Kgf
Fonte: Autor
ATIVIDADE 2- PRÁTICA DE REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS.
Os procedimentos e resultados da análise de microestruturas da diferentes materiais metálicos, incluindo o aço 1020 e aço 1045 utilizando o reagente Nital, Latão e Bronze com o reagente Cloreto Férrico e o aço 316 com reagente Água Regia. O objetivo foi avaliar as características estruturais e propriedades dos materiais por meio de técnicas de ataque químico e microscopia. 
Iniciamos com o ajuste do colimador da fonte de raio-x para garantir a precisão das análises. Aplicamos o reagente Nital sobre a placa de Petri e posicionamos as amostras de aço 1020 e aço 1045. Em seguida, realizamos um ataque químico que nos permitiu revelar as características macroestruturais das ligas. Após, as amostras passaram por processos de limpeza com água, álcool e secagem com um jato quente.
Cada amostra foi então colocada no microscópio, onde ajustamos o foco e a luminosidade para obter uma visualização clara das microestruturas. Observamos minuciosamente as características do material e sua organização estrutural, permitindo uma análise detalhada.
Aplicamos o mesmo procedimento de ataque químico as amostras de Latão e Bronze utilizando o reagente Cloreto Férrico e a amostra de Aço 316 com o reagente Águia Regia.
Submetemos cada uma delas a análise no microscópio para avaliar suas microestruturas e propriedades. 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS:
1) Descreva a análise feita do microscópico da microestrutura da liga aço 1020.
A análise das microestruturas das ligas de aço 1020 e aço 1045 revelou diferentes arranjos granulares. Enquanto o aço 1020 apresentou uma organização uniforme, o aço 1045 exibiuuma estrutura mais refinada e densa, caracterizando diferenças em suas composições e tratamentos térmicos.
Figura 1: Análise no microscópio do aço 1045
2) Descreva a análise feita através do microscópio da microestrutura dos outros materiais. 
As amostras de Latão e Bronze, submetidas ao reagente Cloreto Férrico, mostraram microestruturas diferentes. O Latão apresentou grãos maiores e mais uniformes, enquanto o Bronze mostrou uma estrutura mais heterogênea, apresentando diferentes proporções de componentes na liga.
Figura 2: Análise microscópica do Latão
Figura 3: Análise microscópica do Bronze.
Figura 4: Análise microscópica do Cobre:
O aço 316, analisando com reagente Água Regia, revelou uma microestrutura compacta com grãos bem definidos, sugerindo sua resistência a corrosão e alta durabilidade em ambientes agressivos.
Através de procedimentos de análise de microestrutura e a utilização do microscópio, podemos identificar e comparar as características dos diferentes materiais metálicos. Essas análises são cruciais para compreender as propriedades e potenciais aplicações de cada liga, fornecendo informações importante para a seleção e desenvolvimento de materiais na indústria.
ATIVIDADE 3- IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS: PARAMETROS VISUAIS. 
Este relatório apresenta os procedimentos e resultados da análise de quatro diferentes minerais: Hematita, Calcita, Galena e Magnetita. O objetivo deste experimento é identificar as características físicas e propriedades desses minerais, incluindo cor, hábito, brilho, cor do traço e magnetismo.
Cada amostra do experimento foi cuidadosamente inspecionada para identificar as seguintes características:
· Hábito: A forma e estrutura externa do mineral;
· Cor: A coloração superficial do mineral;
· Brilho: O aspecto brilhante ou opaco da superfície do mineral.
Para determinar a cor do traço, as amostras foram passadas sobre uma placa de porcelana, e a coloração deixada pelo mineral foi observada. Um imã foi utilizado para avaliar a propriedade magnética de cada mineral. O imã foi aproximado de cada mineral, e a reação deles ao magnetismo foi observada.
Figura 1: Propriedade dos minerais
Figura 2: Propriedade dos minerais.
Os resultados foram registrados em tabelas separadas, de acordo com a característica observada:
	MINERAL 
	COR 
	HÁBITO 
	BRILHO
	HEMATITA
	Cinza escuro
	Hexagonal Hematita
	Metálico Fosco
	CALCITA
	Branco 
	Rômbico Calcita 
	Não metálico
	GALENA
	Cinza escuro
	Cúbico Galena 
	Metálico
	MAGNETITA
	Cinza escuro 
	Octaédrico Magnetita
	Metálico
Tabela 1: Características físicas dos minerais.
	MINERAL 
	COR DO TRAÇO
	HEMATITA
	Marrom
	CALCITA
	Branco 
	GALENA
	Cinza escuro
	MAGNETITA
	Preto 
Tabela 2: Cor do traço dos minerais
	MINERAL 
	MAGNETISMO
	HEMATITA
	Não
	CALCITA
	Não
	GALENA
	Sim
	MAGNETITA
	Sim
Tabela 3: Propriedades Magnéticas dos minerais
	MINERAL 
	COR 
	HÁBITO 
	BRILHO
	COR DO TRAÇO
	MAGNETISMO
	HEMATITA
	Cinza escuro
	Hexagonal Hematita
	Metálico Fosco
	Marrom
	Não é magnético
	CALCITA
	Branco 
	Rômbico Calcita 
	Não metálico
	Branco
	Não é magnético
	GALENA
	Cinza escuro
	Cúbico Galena 
	Metálico
	Cinza escuro
	Magnético
	MAGNETITA
	Cinza escuro 
	Octaédrico Magnetita
	Metálico
	Preto
	Magnético
Tabela 4: Propriedades Magnéticas dos minerais
	HEMATITA
	Mineral 1
	CALCITA
	Mineral 2
	GALENA
	Mineral 3
	MAGNETITA
	Mineral 4
Tabela 5: Identificação dos minerais
ATIVIDADE 4- IDENTIFICAÇÃO DE MATERIAIS DESTRUTIVOS.
Relatório para apresentação de uma análise detalhada dos procedimentos realizados durante o experimento de verificação de dureza, clivagem e solubilidade de minerais. O objetivo dessas atividades foi identificar e caracterizar diferentes minerais com base em suas propriedades físicas e químicas.
Nesta etapa, utilizamos uma série de objetos, como unha, moeda de cobre, faca de cozinha, pedaço de vidro e lima de aço, para riscar cada um dos minerais sobre a bancada. Após o teste, registramos nossas observações, indicando se cada objeto deixou uma marca na superfície do mineral.
Figura 01: Mineral 1
Figura 02: Mineral 2
Figura 03: Mineral 3
Figura 04: Mineral 4
Utilizamos o martelo em cada mineral para observar sua clivagem. 
Registramos nossas observações classificando a clivagem de cada material, os fragmentos de cada mineral foram colocados em béqueres contendo água e em béqueres contendo HCI, observamos qual mineral foi solúvel em cada substancia com base no aparecimento de bolhas nos béqueres e registramos nossas observações.
Os resultados obtidos nos testes foram associados aos conhecimentos adquiridos sobre o tema. 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS:
1) Preencha a tabela abaixo de acordo com o que foi observado no teste de dureza. Indique se a ferramenta causou um risco na superfície dos minerais.
	
	UNHA
	MOEDA DE COBRE
	FACA DE COZINHA
	LIMA DE AÇO
	VIDRO
	MINERAL 1
	NÃO
	SIM
	SIM
	SIM
	SIM
	MINERAL 2
	NÃO
	NÃO
	NÃO
	SIM
	SIM
	MINERAL 3
	NÃO
	NÃO
	NÃO
	SIM
	SIM
	MINERAL 4
	NÃO
	NÃO
	NÃO
	NÃO 
	SIM
Tabela 1 – Comparação entre os minerais quanto a sua dureza.
2) Classifique a clivagem dos quatro minerais presentes no experimento.
	CLIVAGEM
	MINERAL 1
	Romboédrica perfeita 
	MINERAL 2
	Cúbica perfeita 
	MINERAL 3
	Clivagem irregular 
	MINERAL 4
	Sem clivagem, sem planos
Tabela 2 – Classificação da clivagem