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27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 1/7 Prova Impressa GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual (Cod.:888687) Peso da Avaliação 3,00 Prova 75051303 Qtd. de Questões 12 Acertos/Erros 3/9 Nota 3,00 Os materiais cerâmicos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo de milênios, porém, somente com o o advento das técnicas de caracterização de materiais pôde-se compreender os complexos arranjos cristalinos e relacioná-los com as suas propriedades. Com relação às cerâmicas e suas propriedades e aplicações, analise as afirmativas a seguir: I- Algumas cerâmicas são utilizadas para a confecção de tijolos aplicados no isolamento de calor em equipamentos com alta temperatura. São os casos de fornos para a fusão de metais. O material cerâmico em contato com o metal líquido deve resistir à temperatura de processamento, com uma vida útil adequada. II- Tijolos e telhas, assim como o cimento, são materiais cerâmicos utilizados na construção civil. Os dois primeiros fazem parte da classificação "cerâmica vermelha", produtos que são conformados e queimados em alta temperatura. Já o cimento é um material que apresenta pega hidráulica, adquirindo alta resistência após a cura. III- As lixas e os rebolos são materiais compostos por partículas cerâmicas abrasivas, utilizados para desbastar ou polir superfícies de diversos materiais. A principal característica das cerâmicas utilizadas para esse é a alta dureza, relacionada com a forte energia de ligação entre os átomos desses materiais. IV- Os compósitos mais comuns são aqueles que utilizam polímeros em conjunto com metais. Normalmente utiliza-se uma matriz metálica, em conjunto com fibras de material polimérico. Um exemplo desse material é a fibra de polietileno, que consiste em uma matriz de alumínio, contendo fibras poliméricas, processada por fundição a 600 graus Celsius. Assinale a alternativa CORRETA: A As afirmativas III e IV estão corretas. B As afirmativas II e IV estão corretas. C As afirmativas I, II e III estão corretas. D As afirmativas I e IV estão corretas. Os plásticos capazes de conduzir calor são uma novidade bastante recente, mas altamente promissora porque os polímeros são o material de preferência na construção dos aparelhos eletrônicos, que teimam em esquentar muito. Plásticos são excelentes isolantes, o que significa que eles aprisionam o calor. No ano de 2017, uma equipe da Universidade de Michigan mudou a estrutura atômica de um polímero para fazê-lo alcançar uma condutividade térmica seis vezes maior do que o material original. Agora, Yanfei Xu e seus colegas do MIT alcançaram uma nova marca: uma condutividade térmica 10 vezes maior. "Nosso polímero pode conduzir termicamente e remover o calor com muito mais eficiência. Acreditamos que os polímeros podem se transformar em condutores de calor de última geração para aplicações avançadas de gerenciamento térmico, como uma VOLTAR A+ Alterar modo de visualização 1 2 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 2/7 alternativa de autorresfriamento para os gabinetes dos aparelhos eletrônicos", disse a pesquisadora. Se você der um zoom na microestrutura de um plástico, vai entender facilmente por que o material retém o calor tão facilmente. No nível microscópico, os polímeros são feitos de longas cadeias de monômeros, ou unidades moleculares, ligadas ponta com ponta. Essas cadeias são geralmente emaranhadas como uma bola de espaguete. Os transportadores de calor têm dificuldade em passar por essa confusão desordenada e tendem a ficar presos dentro dos nós e aglomerados poliméricos. A equipe já havia conseguido desembaraçar essa bagunça e obter uma melhor condutividade térmica, mas o material só conseguiu conduzir o calor numa direção. Agora eles mexeram tanto nas forças intermoleculares, quanto nas forças intramoleculares, produzindo um politiofeno condutor de calor - este é um polímero conjugado tipicamente usado em aparelhos eletrônicos. "Nossa reação foi capaz de criar cadeias rígidas de polímeros, em vez de fios torcidos, semelhantes a um espaguete, em polímeros normais", disse Xu. As primeiras amostras têm cerca de dois centímetros quadrados e foram fabricadas em equipamentos de laboratório - câmaras de deposição a vapor. Antes de ampliá- las e pensar em fabricação industrial, contudo, a equipe está mais preocupada em compreender em detalhes os caminhos do calor pelo material. Com esse entendimento, será possível guiar os desenvolvimentos futuros para a obtenção de resultados mais próximos das aplicações práticas. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plastico-usado- eletronicos-agora-conduz-calor&id=010160180410#.W-ISi9VKgdU. Acesso em: 6 nov. 2018. A De acordo com a pesquisa, a principal dificuldade a ser resolvida para viabilizar a aplicação prática dos resultados experimentais, diz respeito à condutividade térmica ser aumentada exclusivamente em uma única direção no material. B De acordo com a pesquisa, o material desenvolvido apresenta condução de calor até seis vezes maior que a do polímero comum. C De acordo com a pesquisa, o polímero passa a conduzir dez vezes mais calor quando comparado ao material comum, devido à alteração no arranjo de suas cadeias: passam de um arranjo em forma de fios torcidos para um arranjo de cadeias rígidas. D De acordo com a pesquisa, esses resultados permitem a aplicação prática na substituição de metais condutores de calor por polímeros condutores de calor, em equipamentos eletrônicos como celulares e tablets, reduzindo o peso dos equipamentos e o custo final do produto. 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: 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: 3 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 3/7 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. A reciclagem dos materiais vem tendo uma crescente importância, seja por questões econômicas ou por questões relacionadas ao meio ambiente e à sustentabilidade. No Brasil, o tema se relaciona diretamente com as diretrizes previstas na Política Nacional dos resíduos Sólidos (PNRS), Lei 12.305/10. Com relação à reciclagem dos materiais, analise as afirmativas a seguir: I- Os metais em geral são amplamente recicláveis. O ferro fundido, por exemplo, pode ser obtido através da fundição de sucatas novas (rebarbas de usinagem, por exemplo), ou sucatas velhas (chassis de automóveis sucateados).II- Os polímeros são de difícil reciclagem, em função dos diferentes tipos de polímeros comercializados, falta de identificação do tipo de polímero no produto, e a consequente dificuldade de separação das sucatas por tipo de polímero. III- As cerâmicas cristalinas são obtidas pela fusão de materiais cerâmicos em baixa temperatura, e podem ser reciclados com certa facilidade. Já os vidros são sinterizados em temperaturas mais altas, sofrem alterações mais pronunciadas no processo de fabricação, e não são facilmente recicláveis. IV- Os polímeros são uma alternativa interessante do ponto de vista ambiental na fabricação de embalagens para líquidos, pois permite o reuso e facilita a reciclagem. No entanto, a substituição de embalagens plásticas por embalagens de vidro resulta em economia no transporte (consumo de combustível) devido à redução de peso das embalagens. Assinale a alternativa CORRETA: FONTE: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm. Acesso em: 27 mar. 2020. A As afirmativas I e IV estão corretas. B As afirmativas I e II estão corretas. C As afirmativas III e IV estão corretas. D As afirmativas II e III estão corretas. A microscopia eletrônica de varredura apresenta algumas vantagens em relação à microscopia ótica na análise de materiais. Sobre as vantagens da microscopia eletrônica de varredura, analise as seguintes sentenças: I- A resolução de um microscópio eletrônico de varredura é superior àquela apresentada normalmente para o microscópio ótico. II- Na microscopia eletrônica de varredura, a imagem é colorida, mas não apresenta profundidade de foco. III- No microscópio eletrônico de varredura, é possível obter informações a respeito do gradiente de composição química da amostra analisada. IV- Ambas as técnicas (microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura) usam as informações 4 5 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 4/7 geradas pela interação de elétrons com a amostra para gerar a imagem. Agora, assinale a alternativa CORRETA: A Somente a sentença I está correta. B As sentenças II, III e IV estão corretas. C As sentenças III e IV estão corretas. D As sentenças I e III estão corretas. O processo de fundição de ferro fundido é bastante empregado na produção de diversos elementos de máquinas. Após a obtenção do material fundido, é possível utilizar outros processos de forma auxiliar, como a usinagem, para ajustes dimensionais. Com relação ao processo de fundição de ferros fundidos e dos aços, assinale a alternativa CORRETA: A Os aços apresentam maior teor de carbono em relação aos ferros fundidos e, por esse motivo, apresentam maior deformação plástica. B Diferentemente dos aços, os ferros fundidos precisam de uma temperatura maior de fusão, da ordem de 1400 graus Celsius, condição que impacta diretamente nos custos de produção e torna o produto mais caro que o aço fundido. C Os ferros fundidos são ligas de ferro-carbono cujo percentual de carbono é superior a 2%. Os moldes mais comuns são fabricados em areia de fundição compactada. D Os aços são geralmente obtidos através da fusão de sucatas metálicas, enquanto os ferros fundidos são obtidos a partir da fusão do ferro puro. 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 V - V - V - V. 6 7 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 5/7 C F - F - F - F. D F - V - V - F. A seleção de um determinado processo de fabricação de materiais metálicos depende da geometria do produto a ser fabricado, viabilidade técnica e econômica, bem como as propriedades finais desejadas. Assinale a alternativa CORRETA que associa o tipo de produto ao processo de fabricação mais comumente utilizado para a sua fabricação: A Parafusos de aço 1045: fundição. B Chapas de aço 1020: prensagem do pó. C Turbinas de aço para hidrelétricas: fundição. D Matriz em aço rápido: trefilação. Os polímeros são produzidos e consumidos em grande escala na forma de produtos e embalagens. O tempo necessário para degradação de polímeros em aterros e no meio ambiente é de centenas de anos. Por esse motivo, é importante quando possível promover a reciclagem desses materiais. Sobre a reciclagem de polímeros, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A grande variedade de tipos de polímeros dificulta a separação para a posterior realização da reciclagem. ( ) Os polímeros são degradados pela luz ultravioleta. Dessa forma, o polímero reciclado tende a apresentar propriedade inferiores. ( ) Materiais poliméricos reciclados podem ser utilizados em embalagens para alimentos e bebidas para consumo humano. Não há restrições técnicas ou normativas. ( ) Os polímeros podem ser facilmente identificados visualmente, mesmo que não apresentam a codificação numérica conforme ABNT NBR 13.230. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - F - F - F. B F - V - V - V. C V - V - F - F. D F - F - F - V. Um novo material artificial apresenta simultaneamente uma refração negativa e nenhuma reflexão de onda. Conforme aprendemos na escola, quando os raios de luz atingem um copo de água, alguns deles são curvados pela água, enquanto outros são refletidos. Com isso, os raios incidentes e refratados acabam em lados opostos da superfície da água - isto é o que acontece com praticamente todos os materiais na natureza. No entanto, a teoria e a prática mostram que é possível criar materiais 8 9 10 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 6/7 que violem essa norma, a exemplo do que vem sendo feito com os metamateriais da invisibilidade e das lentes planas. De fato, Hailong He e colegas das universidades de Wuhan (China) e Texas (EUA) construíram agora esse material com refração negativa e absorção total. A equipe sintetizou o novo material partindo das propriedades de um semimetal de Weyl, um material quântico descoberto recentemente que possui propriedades topológicas - o que acontece nas suas bordas é diferente do que acontece no seu interior. Para aplicar o que aprenderam com o material quântico em um material não metálico, a equipe criou placas superpostas de cristais fonônicos usando epóxi e outros polímeros. As placas foram empilhadas de forma que suas estruturas acompanhem o sentido anti-horário ao longo do eixo vertical. Com isto, o material não apenas apresenta refração negativa, como também absorve todas as ondas acústicas dirigidas a ele, não refletindo nenhuma delas. Se um material semelhante puder ser criado para se comportar dessa mesma maneira com as ondas de luz- e a teoria afirma que pode - isso pode revolucionar também o campo da óptica. Considerando o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A equipe desenvolveu lentes de epóxi capazes de absorver totalmente as ondas de luz incidente. ( ) A descoberta foi possível através da utilização de um material quântico. Para isso foram criadas placas de um semimetal de Weyl. ( ) O estudo foi realizado utilizando ondas acústicas, porém abre possibilidades para aplicações ópticas. ( ) O material apresenta absorção total, reflexão negativa e refração de onda nula. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=material-tem-refracao- negativa-absorcao-total-ondas&id=010160180813#.W9jW49VKgdU. Acesso em: 30 out. 2018. A V - V - F - V. B F - V - V - V. C F - F - V - F. D V - F - V - F. (ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de uma modelo convencional. Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil, altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita se relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO quando não há correlação entre as propriedades e essas características: ( ) Alta resistência mecânica e baixa densidade. ( ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão. ( ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade. ( ) Alta dureza e alta densidade. Agora, assinale a alternativa CORRETA: FONTE: Disponível em: . Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado) A V - V - F - F. 11 27/11/2023, 20:31 Avaliação Final (Objetiva) - Individual about:blank 7/7 B F - F - V - V. C V - F - F - F. D F - V - F - V. (ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de, aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de aço entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra de carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura por 4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à tração. ( ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração, proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais. ( ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material com relação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia. ( ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabo de fibra de carbono, a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: Disponível em: . Acesso em: 27 jul 2014 (adaptado). A V - F - V - V. B F - F - V - V. C F - V - F - F. D F - V - F - V. 12 Imprimir