PROVA DISCURSIVA - MODELO 1

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Materiais Elétricos 
Data de início: 03/09/2015 17:59 
Prazo máximo entrega: 03/09/2015 18:59 
Data de entrega: 04/09/2015 17:22 
Questão 1/5 
Uma descoberta importante no final dos anos 50 foi a amplificação de luz por emissão 
por emissão estimulada de radiação, conhecida agora simplesmente pelo acrônimo laser, 
que fornece uma fonte de luz coerente, em que as ondas luminosas estão em fase. Dê 
alguns exemplos de lasers comerciais importantes. 
 
Nota: 0.0 
Segundo Shackelford (2008), alguns exemplos de laser: a gás, He-Ne, líquido, corante, 
vidro, silicato de Nd, estado sólido, rubi, semicondutor, InGaAsP. 
 
SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice 
Hall, 2008. Pg.380 à Cap. 6 (TÓPICO 16.3). 
Resposta: 
 
Questão 2/5 
Como são obtidos os diagramas de fases? Apresente quais as técnicas e qual teoria física 
estão embasados os diagramas de fases. 
 
Nota: 0.0 
A obtenção de diagramas de fase envolve técnicas sofisticadas como a difração de 
Raios-X, dilatometria e análise térmica, ao passo que a análise de curvas de 
resfriamento permite obter diagramas pouco complexos. Partido de considerações 
termodinâmicas, J. W. Gibbs estabeleceu a regra das fases: P+F=C+2, onde P é o 
número de fases que coexistem no sistema; F é o grau de liberdade do sistema ou o 
número de variáveis (pressão, temperatura, composição) que podem ser alteradas 
independentemente sem alterar a estabilidade do sistema. O uso dos diagramas de fases 
permite prever o comportamento do sistema e assim determinar, por exemplo, se em 
um processo de endurecimento através de solubilização, precipitação e envelhecimento 
se determinado sistema estará ou não em equilíbrio. 
 
Material de aula Materiais Elétricos Prof. Herbert à Aula 4 – Bloco 5: Diagrama de 
Fases (slide 9, 10 e 13). 
Resposta: 
 
Questão 3/5 
Dentre alguns exemplos de materiais cerâmicos tradicionais estão o óxido de alumínio 
(Al2O3), óxido de magnésio (MgO) e a sílica (SiO2). Segundo Shackelford (2008), a 
composição química da grande maioria das cerâmicas é determinada por pelo menos um 
elemento metálico e um elemento não-metálico. Quais são os cinco possíveis elementos 
não metálicos encontrados na maioria dos materiais cerâmicos comercialmente 
importantes? 
 
Nota: 0.0 
De acordo com Shackelford (2008), a maioria das cerâmicas apresentam em sua 
composição pelo menos um de cinco elementos não metálicos: C, N, O, P ou S. 
SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson 
Prentice Hall, 2008. Pg.4 (Tópico 1.3) 
Resposta: 
 
Questão 4/5 
O comportamento mecânico de um material reflete a relação entre sua resposta ou 
deformação a uma carga ou força que esteja sendo aplicada. Cite as principais 
propriedades mecânicas estudadas nas ciências dos materiais e disserte sobre a 
importância do estudo de tais propriedades. 
 
Nota: 0.0 
Algumas propriedades mecânicas importantes são: a) a resistência, b) a dureza, c) a 
ductibilidade e d) a rigidez. 
 
Segundo Shackelford (2008), as principais propriedades mecânicas estudadas em 
materiais são: tensão versus deformação, dureza e fluência (deformação). 
 
As propriedades mecânicas dos materiais são verificadas pela execução de 
experimentos de laboratório cuidadosamente programados, que reproduzem o mais 
fielmente possível as condições de serviço. Dentre os fatores a serem considerados 
incluem-se a natureza da carga aplicada e a duração da sua aplicação, bem como as 
condições ambientais. A carga pode ser de tração, compressiva, ou de cisalhamento, e 
a sua magnitude pode ser constante ao longo do tempo ou então flutuar continuamente. 
Desse modo as propriedades são muitos importantes nas estruturas dos materiais, e elas 
são alvo da atenção e estudo de vários grupos de pessoas. 
SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson 
Prentice Hall, 2008. Pg.121 à Cap. 6 Introdução e Aula 3 – Prof. Herbert 
Resposta: 
 
Questão 5/5 
As propriedades periódicas são tendências ou características que alguns elementos tem e 
que marca sua localização na tabela periódica. Os elementos químicos são organizados 
de acordo com suas propriedades periódicas e tais propriedades são alteradas de acordo 
com o número atômico. Cite as principais propriedades periódicas, explique de uma 
maneira geral o que representa cada um delas e como são identificadas na tabela 
periódica. 
 
Nota: 0.0 
As principais propriedades periódicas são: Raio atômico, Energia de Ionização, 
Afinidade eletrônica, Eletronegatividade, Eletropositividade e Potencial de Ionização. 
 
Raio atômico 
 
O raio atômico se refere ao tamanho do átomo. Quanto maior o número de níveis, 
maior será o tamanho do átomo. O átomo que possui o maior número de prótons exerce 
maior atração sobre seus elétrons. É a distância do núcleo de um átomo à sua 
eletrosfera na camada mais externa. Porém, como o átomo não é rígido, calcula-se o 
raio atômico médio pela metade da distância entre os centros dos núcleos de dois 
átomos de mesmo elemento numa ligação química em estado sólido. 
 
O raio atômico cresce de cima para baixo na família da tabela periódica, 
acompanhando o número de camadas dos átomos de cada elemento e da direita para a 
esquerda nos períodos da tabela periódica. Quanto maior o número atômico de um 
elemento no período, maiores são as forças exercidas entre o núcleo e a eletrosfera, o 
que resulta num menor raio atômico. 
 
 
Energia de Ionização 
 
Energia de Ionização é a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um 
átomo isolado no estado gasoso. O tamanho do átomo interfere na sua energia de 
ionização. Se o átomo for grande, sua energia de ionização será menor. 
 
 
Em uma mesma família a energia aumenta de baixo para cima; Em um mesmo período 
a Energia de Ionização aumenta da esquerda para a direita. 
Afinidade eletrônica 
Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo no estado gasoso (isolado) 
captura um elétron. Quanto menor o raio, maior a sua afinidade eletrônica, em uma 
família ou período. 
 
 
A afinidade eletrônica mede a energia liberada por um átomo em estado fundamental e 
no estado gasoso ao receber um elétron. Trata-se da energia mínima necessária para a 
retirada de um elétron de um ânion de um determinado elemento. 
A afinidade eletrônica tem comportamento parecido com o da eletronegatividade, já 
que não tem uma forma muito definida no seu crescimento na tabela periódica: cresce 
de baixo para cima e da esquerda para a direita. 
Eletronegatividade 
 
 
Eletropositividade é a tendência de perder elétrons, apresentada por um átomo. Quanto 
maior for seu valor, maior será o caráter metálico. Os átomos com menos de quatro 
elétrons de valência, metais em geral, possuem maior tendência em perder elétrons, por 
isso, possuem maior eletropositividade. Um aumento no número de camadas diminui a 
força de atração do núcleo sobre os elétrons periféricos, facilitando a perda de elétrons 
pelo átomo e, consequentemente, aumentando a sua eletropositividade. A 
eletropositividade cresce da direita para a esquerda nos períodos e de cima para baixo 
nas famílias. 
Eletropositividade 
 
Eletropositividade é a tendência de perder elétrons, apresentada por um átomo. Quanto 
maior for seu valor, maior será o caráter metálico. Os átomos com menos de quatro 
elétrons de valência, metais em geral, possuem maior tendência em perder elétrons, por 
isso, possuem maior eletropositividade. Um aumento no número de camadas diminui a 
força de atração do núcleo sobre os elétrons periféricos, facilitando a perda de elétrons
pelo átomo e, consequentemente, aumentando a sua eletropositividade. A 
eletropositividade cresce da direita para a esquerda nos períodos e de cima para baixo 
nas famílias. 
 
Potencial de Ionização 
 
É a energia necessária para remover um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. 
À medida que aumenta o tamanho do átomo, aumenta a facilidade para a remoção de 
um elétron da camada de valência. Portanto, quanto maior o tamanho do átomo, menor 
o potencial de ionização. 
 
O Potencial de Ionização mede o contrário da afinidade eletrônica: a energia necessária 
para retirar um elétron de um átomo