EXERCÍCIOS CIÊNCIA DOS MATERIAIS (1)

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<p>A 20°C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio</p><p>atômico 0,124 nm. Calcule o parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e, de</p><p>acordo com o conhecimento adquirido nesta Unidade de Aprendizagem, assinale a</p><p>alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>0,2864 nm.</p><p>Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base</p><p>na resposta do seu cálculo, podemos afirmar que:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Isso significa que 68% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o</p><p>restante, 32%, é espaço vazio.</p><p>Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos</p><p>metais, assinale a alternativa INCORRETA.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>A estrutura cristalina HC possui numero de coordenação 8, ou seja, nesta célula, vemos</p><p>que o átomo central esta rodeado por 8 vizinhos mais próximos.</p><p>Com base no que aprendemos ao longo desta Unidade de Aprendizagem, indique a</p><p>alternativa que informa corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais:</p><p>molibdênio, tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>CCC, CCC, CCC, CFC, CFC, HC e HC.</p><p>Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa</p><p>incorreta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>Ligas de 78% Fe-9%Si-13%B possuem estrutura cristalina, quando solidificados</p><p>rapidamente e com velocidade de resfriamento superior a 108ºC/s.</p><p>Escolha a alternativa que justifique por que a difusão intersticial é mais rápida do</p><p>que a difusão por lacunas.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>a) Os átomos intersticiais possuem maior mobilidade.</p><p>Utilize o conceito de DIFUSÃO EM ESTADO ESTACIONÁRIO para resolver a questão</p><p>a seguir. Uma placa de ferro é exposta a uma atmosfera rica em carbono por um</p><p>desses seus lados e a uma atmosfera deficiente em carbono pelo outro lado a 700ºC.</p><p>Se uma condição de estado estacionário é atingida, calcule o fluxo difusivo do</p><p>carbono através da placa, conhecendo as concentrações do Carbono "Ca e Cb",</p><p>respectivamente nas posições 5 e a 10 mm seguintes à superfície</p><p>carbonetante. Dados:</p><p>Ca = 1,2 kg/m3</p><p>Cb = 0,8 kg/m3</p><p>D = 3 x 10-11 m2/s</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>c) 2,4 x 10-9kg/m2s.</p><p>Calcule o valor do coeficiente de difusão D, em m2/s, do carbono no Feγ (CFC), a</p><p>950°C. Dados: D0 = 2,0 x 10-5 m2/s Q = 142 kJ/mol.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>b) 1,73 x 10-11m2/s.</p><p>Assinale a alternativa correta:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>e) Autodifusão é o processo de difusão dos metais puros.</p><p>4 de 5 perguntas</p><p>Assinale a alternativa CORRETA e utilize seus conhecimentos a respeito dos dois</p><p>mecanismos de difusão existentes.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>b) A primeira Lei de Fick estabelece que difusão e gradiente de concentração são</p><p>inversamente proporcionais.</p><p>A que se refere o termo equilíbrio de fases, empregado com frequência no contexto</p><p>dos diagramas de fases?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>Ao equilíbrio, na medida em que este se aplica a sistemas nos quais pode existir mais do</p><p>que uma única fase.</p><p>O que é uma fase?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Pode ser definida como uma porção homogênea de um sistema que possui características</p><p>físicas e químicas uniformes.</p><p>Nos diagramas de fase, em um material ou liga com uma dada composição, com</p><p>uma temperatura conhecida e que está em equilíbrio, é possível determinar?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>As fases, as composições e a fração mássica das fases no material.</p><p>Desenvolva a regra da alavanca a partir dos dados da figura a seguir.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>WL= (Cα-Co)/(Cα-CL) Wα= (Co-CL)/(Cα-CL).</p><p>Para a leitura do diagrama de fases, se tiver um material com substâncias puras, e</p><p>uma liga de dois metais, em que a mistura ou liga entre os dois metais é conhecida</p><p>por liga binária. Um exemplo pode ser o ouro, ao qual uma joia de 18k, constituído</p><p>por 75% de ou e 25% de cobre ou prata, constitui um sistema com dois</p><p>componentes. Desta forma é fundamental saber realizar a leitura de diagramas.</p><p>Sobre as afirmações a seguir podemos dizer que:</p><p>I) A leitura de diagramas isomorfos é feita primeiramente definindo o par</p><p>composição e temperatura desejada. Esse par define um ponto no diagrama.</p><p>II) Se o ponto desejado estiver num campo onde somente existe uma fase, a</p><p>composição já está definida, e a fase é a indicada no campo do diagrama.</p><p>III) Se o ponto estiver numa região onde existem duas fases em equilíbrio, a</p><p>determinação da composição das fases presentes é possível traçando-se um</p><p>segmento de reta horizontal que passa pelo ponto e atinge as duas linhas que</p><p>delimitam o campo de duas fases (linhas liquidus e solidus).</p><p>IV) As composições das fases líquida e sólida são dadas pelas intersecções deste</p><p>segmento de reta e as respectivas linhas de contorno.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>Todas estão corretas.</p><p>Qual das alternativas indica condições de realização de ensaios mecânicos</p><p>destrutivos?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>Natureza da carga aplicada, duração da aplicação da carga e condições ambientais.</p><p>Segundo Calister (2008), qual ensaio é o mais executado para determinar a curva</p><p>tensão-deformação?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>Ensaio de tração.</p><p>A imagem a seguir é representativa de qual ensaio mecânico?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>Ensaio de torção.</p><p>Qual das alternativas indica o ensaio que consiste na aplicação de carga cíclica em</p><p>um corpo de prova normalizado?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Ensaio de fadiga.</p><p>Qual das alternativas indica o ensaio utilizado para verificação das propriedades</p><p>mecânicas ou análise de falhas de equipamentos que trabalham em temperaturas</p><p>elevadas?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>Ensaio de fluência.</p><p>Dentre as propriedades a seguir, qual é aquela que se refere à capacidade de um</p><p>material absorver energia antes de se fraturar? Quais materiais são caracterizados</p><p>por ter tal propriedade em exiguidade?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Tenacidade. Materiais cerâmicos.</p><p>Um pedaço de aço, originalmente com 500mm de comprimento, é tracionado com</p><p>uma tensão de 200MPa. Se a sua deformação é inteiramente elástica, qual será o</p><p>alongamento resultante? O módulo de elasticidade do aço é de 207GPa.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>0,485mm.</p><p>Em que ensaio é aplicada uma camada penetrante na superfície do material e depois</p><p>é retirado o excesso, permitindo assim a identificação da região em que há</p><p>penetração do líquido, indicando fissura no material? Esse ensaio é destrutivo ou</p><p>não?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Ensaio por líquido penetrante. Ensaio não destrutivo.</p><p>Em relação aos ensaios de dureza, é correto afirmar:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>A principal diferença entre um ensaio Vickers e um Brinell é a forma como é feita a</p><p>impressão.</p><p>Sobre módulo de elasticidade, assinale a alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> D</p><p>É uma propriedade que se relaciona com o limite de escoamento e o limite de ruptura.</p><p>Calcule a resistividade elétrica do alumínio a 213ºC utilizando o coeficiente</p><p>térmico de resistividade disponibilizado na tabela a baixo.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>4,94 x10-8 Ωm.</p><p>Assinale a resposta que corresponda ao cálculo da resistividade elétrica do Cu</p><p>puro a 140ºC. Utilize a tabela em anexo para obter o coeficiente térmico do</p><p>cobre.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>2,47 x10-8 Ωm.</p><p>Assinale a alternativa correta a respeito das propriedades e características dos</p><p>materiais isolantes.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>São isolantes e possuem uma banda proibida muito larga e difícil de ser suplantada.</p><p>Assinale a alternativa incorreta a respeito das PROPRIEDADES ELÉTRICAS DOS</p><p>METAIS.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Não possuem elétrons livres e por este motivo apresentam baixa condutividade elétrica.</p><p>Assinale a alternativa correta a respeito da condutividade e resistividade elétrica</p><p>dos materiais semicondutores.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>A resistividade diminui com o aumento da presença</p><p>de dopantes nos cristais.</p><p>A ideia de ______________ da energia, introduzida por Max Planck em meados de</p><p>1900, mesmo ano conhecido como revolucionário no ramo da física, foi uma</p><p>descoberta importante para que Einstein desenvolvesse sua teoria sobre o efeito</p><p>fotoelétrico. Assinale a alternativa que preenche a lacuna de forma correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>quantização.</p><p>Quanto ao efeito fotoelétrico, analise as afirmações a seguir:</p><p>I) Elétrons de uma onda eletromagnética podem se propagar em um meio uniforme</p><p>de maneira contínua.</p><p>II) Há emissão de elétrons quando uma onda eletromagnética incide em uma</p><p>superfície metálica.</p><p>III) Nos metais, o efeito fotoelétrico pode ser descrito como a decomposição da</p><p>corrente elétrica por fótons de determinada energia.</p><p>Pode-se dizer que:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>somente II está correta.</p><p>Quanto às propriedades óticas, analise as afirmações a seguir:</p><p>I) Luminescência é definida como a absorção de energia por uma substância que</p><p>emite radiação visível espontaneamente.</p><p>II) Catodoluminescência é um tipo de luminescência produzida por um catodo</p><p>energizado que gera um feixe de elétrons.</p><p>III) Na fotoluminescência, a radiação de um arco de vapor de mercúrio de baixa</p><p>pressão é convertida em luz visível.</p><p>Pode-se dizer que:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>I, II e III estão corretas.</p><p>Utilize a Lei de Snell para resolver essa questão. Qual é o ângulo crítico φc para a</p><p>luz ser totalmente refletida ao deixar uma placa plana de vidro de soda-cal-sílica (n</p><p>= 1,51) e penetrar no ar (n = 1)?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>O ângulo crítico será de 41,5º.</p><p>Calcule a refletividade da luz incidente comum na superfície polida e plana de um</p><p>vidro silicato com índice de refração de 1,55.</p><p>Selecione a resposta:</p><p> A</p><p>0,046 OU 4,65% REFLETIVIDADE PERCENTUAL.</p><p>Em relação à classificação dos materiais compósitos, estes podem ser divididos em</p><p>diferentes formas. Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>Apresentam a estrutura das fibras, que podem ser fibrosas, laminadas e particuladas.</p><p>Os materiais compósitos podem apresentar diferentes processos de fabricação.</p><p>Qual é o processo mais simples em relação aos compósitos reforçados com fibras?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> E</p><p>Processo de deposição manual.</p><p>Em relação às propriedades dos materiais compósitos, qual é a alternativa</p><p>CORRETA?</p><p>Selecione a resposta:</p><p> B</p><p>O principal objetivo do uso de materiais compósitos é garantir uma maior resistência e</p><p>maior durabilidade de determinado objeto/utensílio.</p><p>Em relação aos diâmetros, as fibras apresentam diferentes classificações. Assinale</p><p>a alternativa que apresenta monocristais muito finos com razões comprimento-</p><p>diâmetro extremamente grandes:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>Uísqueres.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA em relação aos materiais compósitos:</p><p>Selecione a resposta:</p><p> C</p><p>A equação que relaciona o módulo de elasticidade do compósito com os módulos de</p><p>elasticidade da fibra e da matriz, e com as respectivas percentagens em volume, é</p><p>conhecida como regra das misturas para compósitos binários.</p>