Atividade 2 (A2) Quimica Geral e Ciências dos Matérias - FMU

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Usuário 
Curso GRA1584 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS ENGCI201 
Teste ATIVIDADE 2 (A2) 
Iniciado 11/03/20 23:40 
Enviado 12/03/20 00:49 
Status Completada 
Resultado da tentativa 9 em 10 pontos 
Tempo decorrido 1 hora, 9 minutos 
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
 Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
 Analise as estruturas a seguir: 
 
 
 
 Fonte: Adaptada de Kuno Toming / 123RF. 
 
Os materiais sólidos e metálicos presentes em nosso cotidiano (alumínio, ferro, magnésio, 
cobre) são categorizados segundo a regularidade pela qual seus átomos estão arranjados 
uns em relação aos outros. Assim, essas disposições de átomos podem ser encontradas 
como tipo (1), (2) e (3) nas imagens acima. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir: 
 
1. As estruturas 1, 2 e 3 referem-se, respectivamente, à CCC, CFC e HC. 
2. As três estruturas explanadas acima são exemplos de diferentes células unitárias, isto é, 
representações mais simples de uma pequena unidade da rede cristalina de um sólido 
metálico. 
3. O fator de empacotamento, que pode variar de 0 a 1, depende essencialmente de três 
fatores: Número de átomos (modelo esfera rígida), volume dos átomos e o raio dos 
mesmos. 
4. As propriedades dos sólidos cristalinos do nosso cotidiano não dependem da estrutura 
cristalina destes materiais. 
 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
II e III, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a célula unitária 
é uma escolha conveniente e simplificadora para representar a 
simetria da estrutura cristalina. O fator de empacotamento, por 
sua vez, como refere-se ao nível de ocupação de átomos 
representados por esferas rígidas em uma célula unitária, logo 
irá depender desses três fatores. 
 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
 Um fenômeno comum na engenharia dos materiais é a alotropia ou polimorfismo. Quando 
um ametal ou metal apresenta, em diferentes condições de processo, distintas estruturas 
cristalinas, diz-se, então, que essas estruturas são alotrópicas do elemento. Nesse sentido, 
assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar 
estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura 
de trabalho. 
 
 
Resposta 
Correta: 
 
O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar 
estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura 
de trabalho. 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o ferro é um 
caso típico de alotropia, onde em processos metalúrgicos a 
mudança de certas propriedades do aço (Fe + C) ocorrerá 
mediante os tratamentos térmicos (mudança de temperatura). O 
diagrama de ferro e carbono, por exemplo, ilustra 
tais mudanças. 
 
 
 Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
 Analise o diagrama de fases do sistema de Cobre-Prata que está representado na figura a 
seguir: 
 
Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de 
Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 254. 
 
 
Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as 
afirmativas a seguir. 
 
1. A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético. 
2. A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde 
a 28,1 % Cu. 
3. A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 % de Ag, é 
de aproximadamente 18,8%. 
4. A solubilidade máxima do cobre na beta é representado no diagrama pelo ponto G. 
 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
II, III e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
II, III e IV, apenas. 
 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está incorreta 
porque o ponto de fusão da fase alfa é no ponto A e não no ponto F, no 
entanto, a segunda parte da afirmativa está correta 
quando diz que o diagrama é eutético. As demais afirmativas estão 
totalmente corretas. 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
 Em projetos de engenharia, ao se deparar com uma situação em que pilares são 
submetidos a esforços de compressão, faz-se necessário que o engenheiro avalie a 
flambagem. A flambagem ocorre quando a peça sofre uma flexão transversalmente em 
decorrência de uma compressão axial. Esta, por sua vez, é considerada uma instabilidade 
elástica. Se pegarmos uma régua, por exemplo, e submetermos a tensões de compressão, 
a depender da régua ela poderá flambar apresentando uma encurvadura. 
 
 
Fonte: Adaptada de Olga Popova / 123RF. 
 
Acerca desse ponto, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não depende 
da tensão de escoamento do material, mas sim do seu 
módulo de Young e do seu comprimento. 
 
Resposta 
Correta: 
 
A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não depende 
da tensão de escoamento do material, mas sim do seu 
módulo de Young e do seu comprimento. 
 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a flambagem 
não depende do escoamento, uma vez que não adentra na 
região plástica. O foco, efetivamente, é o módulo de elasticidade, 
de rigidez, pois quanto menor for esse, maior será a tendência a 
flambar (menor resistência a deflexão) atrelado ao comprimento 
do corpo de prova. 
 
 
 Pergunta 5 
0 em 1 pontos 
 
 Analise o diagrama a seguir: 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2019) 
 
Os diagramas de tensão x deformação são úteis para os engenheiros, pois através deles é 
possível extrair informações relevantes acerca do comportamento dos materiais. Considere 
que a curva mostrada na figura corresponde à curva de tensão versus 
deformação de engenharia de um aço comumente empregado nas construções. 
 
 
 Analise as afirmações a seguir: 
 
1. A área associada a letra K é representa o módulo de resiliência. 
2. O ponto I representa o limite de resistência à tração (LR), e após esta tensão começa o 
fenômeno da estricção. 
3. A letra F representa a tensão de escoamento ou limite de escoamento. 
4. A tenacidade pode ser representada pela soma das áreas K, L, M e N, e representa a 
energia. 
 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
II, III e IV apenas. 
 
 
 
Resposta Correta: 
I, II, III e IV. 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a 
área sob a parte linear, referente apenas ao comportamento 
elástico do material, é o módulo de resiliências. Após o LR ou 
LRT (limite de resistências a tração) que a o valor máximo de 
tensão atingido durante o ensaio, começa o fenômeno de 
estricção. 
 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
 Analise o gráfico a seguir: 
 
 
Fonte: Autoria própria (2019). 
 
É um dever do engenheiro familiarizar-se com as diferentes propriedades mecânicas, saber 
as dimensões e o significados dessas propriedades. Desse modo, esse conhecimento será 
necessário para o projeto de estruturas e componentes que utilizem materiais previamente 
determinados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. 
 
Considerando o gráfico tensão deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
1. ( ) O material C possui uma maior tensão de ruptura do que o material B. 
2. ( ) O eixo das abscissas é adimensional, ao passo que o eixo das ordenadas representa-se 
por MPa. 
3. ( ) A lei de Hooke é válida para todos os três materiais até o limite de proporcionalidade; 
4. ( ) O módulo de elasticidade do material A é maior do que o módulo de elasticidade do 
material C. A, então, poderia ser um material cerâmico, enquanto que C poderia ser um 
alumínio (metálico).Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, V. 
 
Resposta Correta: 
F, V, V, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o material B 
será mais resistente mecanicamente, uma vez que possui maior 
valor de tensão máxima, bem como tensão à ruptura (conforme 
podemos apreciar a posição do B acima do C). O eixo das 
abscissas X é representado pela deformação (adimensional), 
enquanto que a tensão é representada no eixo Y por MPa. 
 
 Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
 As discordâncias são defeitos associados à deformação mecânica, sendo estes do tipo 
linear ou unidimensional em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. A maioria 
das discordâncias encontradas nos materiais cristalinos provavelmente não são nem 
puramente aresta (cunha) tampouco puramente espiral (hélice), mas exibirão componentes 
de ambos os tipos, sendo denominadas de discordâncias mistas. 
 
Com base no apresentado, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As discordâncias estão presentes em todos os materiais 
cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de 
microscopia eletrônica. 
Resposta 
Correta: 
 
As discordâncias estão presentes em todos os materiais 
cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de 
microscopia eletrônica. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a microscopia 
óptica é a técnica empregada para estudar a microestrutura dos 
materiais e, sim, todos os materiais cristalinos contêm alguma 
discordância que foi introduzida mediante o processo de 
solidificação, deformação plástica ou como efeito das tensões 
térmicas resultantes de um resfriamento abrupto, rápido. 
 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
 Você foi chamado para avaliar dois materiais para a construção de uma mola. Esses 
materiais, denominados A e B, possuem as seguintes propriedades mecânicas: material A, 
o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,01 (u.a), e o módulo de 
elasticidade é 1000 MPa; material B, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação 
de 0,05 (u.a), e o módulo de elasticidade é 200 MPa. Ambos os materiais evidenciam um 
comportamento linear-elástico até o limite de elasticidade (limite de proporcionalidade). 
Nesse sentido, assinale a alternativa que estime qual o material em que a mola terá a maior 
capacidade de armazenar energia: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 
250.000 J/m 3. 
 
 
 
Resposta Correta: 
B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 
250.000 J/m3. 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o material B é 
capaz de armazenar 5x mais energia que o A (que absorve 
50.000 J/m 3). É possível aplicar a geometria básica, calculando 
pela área do triângulo formado até o limite de proporcionalidade 
ou utilizar a fórmula de módulo de resiliência. 
 
 Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
 Na natureza, um metal constituído tão somente por um tipo de átomo, é simplesmente 
impossível. Impurezas ou átomos diferentes estarão sempre presentes e alguns existirão 
como defeitos pontuais nos cristais. Mesmo com métodos requintados e sofisticados, 
dificilmente conseguirá refinar metais até uma pureza superior a 99,9% A maioria dos 
metais não são altamente puros, ao invés disso, eles são ligas. 
 
Sobre ligas metálicas e tipos de defeitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para 
a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
1. ( ) Há quatro tipos distintos de defeitos (puntiforme, de linha, bidimensional e volumétricos) 
e estes geralmente são gerados por processo de fabricação, mas nunca por agitação 
térmica ou solidificação. 
2. ( ) A inclusão de átomos de impurezas a um metal acarretará na formação de uma solução 
sólida e/ou de uma nova segunda fase, dependendo dos tipos de impurezas, das suas 
concentrações e da temperatura da liga. 
3. ( ) As impurezas também podem trazer benefícios para uma liga, uma vez que o carbono 
forma uma solução substitucional com o ferro, aumentando a resistência mecânica. 
4. ( ) Em uma solução sólida substitucional, a solubilidade de um elemento em outro (soluto e 
solvente) será elevada dependendo de quatro fatores: estruturas cristalinas igualitárias, 
valências igualadas, eletronegatividades próximas e raios atômicos com valores próximos. 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, F, V. 
Resposta Correta: 
F, V, F, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a formação de 
ligas é utilizada em metais para aumentar a resistência mecânica 
e a resistência à corrosão e dependerá desses três fatores 
elencados. Outrossim, a solução substitucional dependerá 
meramente das propriedades químicas dos átomos envolvidos, a 
saber: estrutura, valência, eletronegatividade e raios. 
 
 
 Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
 Os cristais visualizados na prática nunca são totalmente perfeitos, apresentando defeitos de 
diversas categorias. As imperfeições impactam diretamente nas várias características dos 
materiais, como: deformação plástica, resistência mecânica, transformações de fase, 
propriedades elétricas e propriedades químicas. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. A vacância é um defeito pontual no qual há vazios, ausência de átomos em posições da 
estrutura cristalina. 
 
Pois 
 
II. Pelo aumento da temperatura, há vibração dos átomos em torno de suas posições. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é 
uma justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é 
uma justificativa correta da I. 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é 
uma proposição verdadeira, já que a vacância é um defeito 
pontual em que há sítios desocupados no retículo. A asserção 
dois, por sua vez, também é verdadeira, já que o aumento da 
temperatura eleva a energia cinética dos átomos e, assim, 
desencadeia a vibração. Portanto, o aumento da temperatura é 
responsável pela ocorrência das vacâncias.