Prova 1 - Práticas de Materiais e Tratamento Térmico

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1O desenvolvimento de novos materiais geralmente está associado a superar desafios relacionados ao desenvolvimento de novos produtos, pois exige materiais com caraterísticas especificas, por exemplo a resistência à corrosão. Neste contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A corrosão consiste na deterioração gradual do material devido a sua reação com o meio. ( ) A ferrugem é um exemplo de corrosão química que ocorre entre o ferro metálico e oxigênio presente no ar atmosférico. ( ) A corrosão galvânica ocorre em metais que possuem potencial de corrosão diferentes, na presença de um eletrólito. ( ) A corrosão química ocorre quando há o contato direto entre o material e o agente corrosivo, na presença de uma solução aquosa. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F - V.
B
V - V - V - F.
C
V - F - F - V.
D
F - F - V - F.
2Um corpo em temperatura absoluta diferente de zero emite radiação em todas as direções numa vasta faixa de comprimento de ondas. Um conceito muito importante dentro dos processos de transferência de calor por radiação é o de corpo negro. Dentro deste contexto, analise as sentenças a seguir: I- O comportamento de um corpo negro é descrito como um emissor e um receptor ideal, pois nenhuma outra superfície a uma dada temperatura e comprimento de onda consegue emitir ou absorver mais radiação que ele. II- A energia de radiação emitida por um corpo negro é proporcional ao quadrado da temperatura absoluta da superfície. III- O conceito de emissividade representa a razão entre a radiação emitida pela superfície a uma determinada temperatura e a radiação emitida por um corpo negro à mesma temperatura. IV- O fluxo térmico emitido por uma superfície real é menor do que aquele emitido por um corpo negro à mesma temperatura. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I, II e III estão corretas.
B
As sentenças II e III estão corretas.
C
As sentenças I, III e IV estão corretas.
D
Somente a sentença IV está correta.
3As cerâmicas avançadas são constituídas, principalmente, por óxidos, carbetos e nitretos. Suas aplicações são baseadas em propriedades mais específicas, como elétricas, dielétricos, térmicas, magnéticas, ópticas e biológicas. Sobre as cerâmicas avançadas, assinale a alternativa CORRETA:
A
A zircônia possui a melhor combinação de propriedades e é usada em componentes de motores.
B
Materiais dielétricos são condutores elétricos não metálicos que apresentam separação de cargas elétricas positivas e negativas em nível atômico ou molecular.
C
O carbeto de silício possui elevada dureza e baixa resistência à oxidação.
D
O óxido de alumínio ou alumina foi desenvolvido incialmente para ser material refratário, tendo atualmente outras aplicações.
4É fundamental a compreensão das propriedades, estrutura e processamento dos materiais para a seleção do material adequado à determinada aplicação. A estrutura dos materiais pode ser estudada em quatro níveis distintos: subatômico, atômico, microscópico e macroscópico. Com base nesses quatro níveis, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O nível atômico se relaciona à análise do átomo individual, ou seja, seu núcleo, elétrons e camadas periféricas. ( ) No nível subatômico, as análises estão interessadas no comportamento de um átomo em relação ao outro, ou seja, na interação dos átomos, na ligação dos mesmos e na formação de moléculas. ( ) O estudo das microestruturas realiza a análise do arranjo atômico, que pode resultar em três estruturas distintas, que dependem do seu ordenamento. ( ) O estudo das macroestruturas está diretamente ligado às características e propriedades dos materiais em serviço. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V - F.
B
V - V - F - F.
C
F - F - V - V.
D
V - V - F - V.
5Os materiais estão intrinsecamente relacionados com a existência da humanidade, pois a evolução e a criação de novos materiais têm como objetivos melhorar o nível de vida do ser humano. Neste contexto, o conhecimento e a determinação das propriedades mecânicas dos materiais têm importância central na escolha destes. Sendo assim, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Um material que sofre uma grande deformação elástica é incapaz de voltar ao seu estado original. ( ) Propriedades como a elasticidade, ductilidade, fluência, dureza e tenacidade não são tão importantes quanto à resistência de um material. ( ) Um material que apresenta capacidade de sofrer uma grande deformação plástica é considerado uma material dúctil. ( ) O gráfico tensão x deformação é bastante utilizado na engenharia, onde a tensão é a razão entre força por unidade de área e a deformação é uma consequência da tensão. Essa deformação pode ser reversível ou irreversível. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V - V.
B
V - V - F - F.
C
F - V - V - V.
D
F - F - F - V.
6Para seu bom funcionamento, componentes eletrônicos requerem uma temperatura ideal de operação e para isso são refrigerados por meio de processo convectivo. Na figura anexa é apresentado um componente que opera a temperatura de Ts = 85 ºC e é modelado por uma placa plana, a fim de manter sua temperatura de operação sendo refrigerado por uma corrente de ar a T = 25 °C com um coeficiente convectivo igual a h = 150W / (m²K). Considerando que o sistema físico se encontra em regime estacionário, assinale a alternativa CORRETA que apresenta fluxo de calor convectivo:
A
9000 W/m².
B
7500 W/m².
C
12000 W/m².
D
16500 W/m².
7Considere um processo onde placas de metal saiam de um forno à temperatura de 900 K e sejam conduzidas por uma esteira até chegarem ao próximo processo produtivo. As placas estão expostas à temperatura do ambiente de 293 K. O processo de transferência de calor está em regime permanente e a emissividade é igual a 0,85. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta a taxa líquida de transferência de calor por radiação por unidade de área:
A
22,550 kW/m².
B
31,265 kW/m².
C
16,589 kW/m².
D
11,181 kW/m².
8Para Callister Jr. (2000), o termo 'cerâmica' vem da palavra grega keramikos, que significa 'matéria-prima queimada', indicando que as propriedades desejáveis desses materiais são normalmente atingidas através de um processo de tratamento térmico a alta temperatura. Dentro deste contexto, analise as sentenças a seguir: I- Materiais cerâmicos são caracterizados por serem excelentes condutores elétricos e térmicos e apresentarem elevado ponto de fusão. II- Os materiais cerâmicos, de modo geral, apresentam condições ambientais mais severas, o que os levam a aplicações que necessitam de elevada resistência química ao calor. III- As propriedades de elevada resistência mecânica e resistência a altas temperatura estão ligadas ao tipo de ligação química presente em materiais cerâmicos, que são de caráter totalmente covalente. IV- Em determinada faixa de temperatura, as cerâmicas podem ser semicondutoras, condutoras ou até mesmo supercondutoras. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e III estão corretas.
B
As sentenças II e IV estão corretas.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
As sentenças I e IV estão corretas.
9Dentro da indústria, os processos de fabricação possuem relevante importância, pois estes, muitas vezes, são decisivos para garantir a sobrevivência da empresa. Na indústria do plástico, inúmeros são os processos de fabricação. Dentro deste contexto, analise as sentenças a seguir: I- A moldagem por injeção, principal processo de fabricação de peças plásticas, é um processo de transformação de termoplásticos e termorrígidos, em que as várias etapas do processo são executadas em uma ordem bem definida, de maneira cíclica. II- No processo de extrusão, o material plástico é forçado, de modo controlado, a passar pelo interior de uma máquina com um cilindro aquecido, que em seu interior gira uma rosca sem fim responsável por transportar, misturar, compactar e retirar os gases do material plástico. III- O processo demodelagem por termoformagem a vácuo consiste na fabricação de peças a partir polímeros termofixos, ou seja, plásticos que após serem submetidos a elevadas temperaturas podem ser modelados e permanecerem nesta forma após o seu resfriamento. IV- A modelagem rotacional permite inúmeras possibilidades de projetos com baixos custos e produção em pequena escala, onde o material plástico deve ser carregado no molde aquecido na forma de pó, então movimentado no interior de uma estufa para que o material fundido adquira a forma do molde; após ele é resfriado e a peça desmontada. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I, II e IV estão corretas.
B
As sentenças III e IV estão corretas.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
As sentenças I e III estão corretas.
10A compreensão dos fenômenos de transferência de calor e de suas propriedades é de fundamental importância, pois o desenvolvimento de novos materiais está intrinsecamente relacionado a este fenômeno nas mais diversas áreas. Com base neste contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A transferência de calor por condução é caracterizada como sendo um processo de transmissão de energia térmica que ocorre de uma região de menor temperatura para uma região de maior temperatura devido à interação entre as moléculas. ( ) Os mecanismos de transferência de calor estão divididos em condução, convecção e irradiação. ( ) A transferência de calor em um fluido ocorre por convecção na presença de movimento de massa e por condução na ausência deste movimento. ( ) O fenômeno da convecção térmica envolve apenas o movimento do fluido, pois não há a condução térmica. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - F.
B
V - F - F - V.
C
F - F - V - V.
D
F - V - V - F.