Estrutura e Propriedades dos Materiais

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:988141)
Peso da Avaliação
2,00
Prova
92111754
Qtd. de Questões
10
Acertos/Erros
10/0
Nota
10,00
O critério no estudo da estrutura de um material divide-se no estudo da estrutura atômica, estrutura cristalina, microestrutura e 
macroestrutura. Esse critério está associado ao valor dimensional de cada nível estrutural. Observe a descrição a seguir: estuda 
orientação, distribuição, proporção, tamanho, composição, fases, forma.
Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
A Macroestrutura.
B Estrutura atômica.
C Estrutura cristalina.
D Microestrutura.
Apresenta uma maior rigidez quando comparado ao material metálico. Isso implica que, ao aplicarmos a mesma tensão mecânica nos 
dois materiais, perceberemos que ele apresentará uma deformação elástica bastante inferior àquela apresentada pelo metal.
Sobre esse material, assinale a alternativa CORRETA:
A Cerâmico.
B Polimérico.
C Compósito.
D Metálico.
Os contornos de grão são caracterizados como defeitos da estrutura cristalina, tendo em vista que nessas regiões existe uma 
desordem de átomos. Sobre os contornos de grão, analise as seguintes sentenças:
I- Nos contornos de grão, a energia livre é menor do que no interior dos grãos. Por esse motivo, reações químicas, como a oxidação, 
ocorrem preferencialmente no interior dos grãos.
II- Nos contornos de grão existem ligações químicas incompletas, o que resulta em uma energia livre mais elevada que no interior dos 
grãos.
III- Um material policristalino é composto por vários grãos.
IV- Um material monocritalino pode ser facilmente obtido por métodos de fabricação convencionais, não exigindo controle dos 
parâmetros de processamento.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e III estão corretas.
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Lucas Coelho de Christo
Engenharia Elétrica (7302324)
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C As sentenças II e IV estão corretas.
D Somente a sentença II está correta.
Os diferentes tipos de materiais apresentam propriedades físicas distintas. Essas propriedades apresentam relação direta com o 
tipo de ligação química presente no material. Sobre a relação entre o tipo de ligação química e as propriedades dos materiais, classifique V 
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Materiais com elevada energia de ligação apresentam, em geral, uma temperatura de fusão mais elevada.
( ) Os materiais poliméricos apresentam ligações primárias do tipo covalente (ligações entre átomos de carbono).
( ) Os metais são caracterizados por ligações iônicas, características que lhes conferem uma baixa temperatura de fusão.
( ) Os materiais poliméricos apresentam ligações secundárias e, por esse motivo, podem ser facilmente deformados.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F - F.
B V - V - F - V.
C F - F - V - F.
D V - F - V - V.
O processamento dos materiais poliméricos difere substancialmente dos materiais metálicos e cerâmicos, em função da sua baixa 
temperatura de fusão. As propriedades dos polímeros se relacionam diretamente com as características das ligações secundárias, isto é, 
as ligações entre as cadeias poliméricas do material. O desenvolvimento de materiais poliméricos nos permitiu criar e elaborar materiais 
com esses tipos de características específicas.
Sobre esses tipos de características específicas, assinale a alternativa CORRETA:
A Materiais mais leves e processados em baixa temperatura.
B Materiais com mais ligas de carbono e sem necessidade de conformação.
C Materiais de baixa liga e processados em altas temperaturas.
D Materiais mais leves e com baixa liga metálica.
As ligas metálicas são normalmente compostas em sua maior parte de elementos metálicos. Os átomos dos metais sólidos são ligados 
entre si por ligações metálicas. Nesse tipo de ligação, existe uma parte responsável pelas suas propriedades elétricas particulares.
Sobre essa parte, assinale a alternativa CORRETA:
A Nêutrons livres.
B Prótons livres.
C Átomos livres.
D Elétrons livres.
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Lucas Coelho de Christo
Engenharia Elétrica (7302324)
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Além de fibras, os materiais cerâmicos podem ser adicionados à matriz polimérica na forma de partículas. Eles podem ser utilizados em 
várias aplicações em que suas propriedades específicas são interessantes. 
 
Sobre essas propriedades, assinale a alternativa CORRETA:
A
As ligações químicas das cerâmicas oxidas são do tipo iônica e de elevada energia de ligação, resultando na elevada temperatura de
fusão desses materiais.
B
As ligações químicas das cerâmicas oxidas são do tipo ponte de hidrogênio, fazendo com que as moléculas tenham elevada
mobilidade.
C
Os materiais cerâmicos apresentam baixa temperatura de fusão. Por esse motivo, estes são geralmente obtidos pelo processo de
fundição.
D
Os átomos da camada de valência dos materiais cerâmicos são livres, resultando em elevada condutividade elétrica desses
materiais.
As ligações metálicas são resultantes da interação entre elétrons livres e os cátions fixos, isto é, um conjunto de cátions imersos em uma 
nuvem de elétrons. A existência de elétrons livres contribui para determinadas propriedades desse tipo de ligação.
Sobre a ligação de átomos de metais sólidos entre si, assinale a alternativa CORRETA:
A Ligações metálicas de alta densidade de carbono.
B Ligações metálicas de baixa densidade de carbono.
C Ligações metálicas de alta densidade e baixo ponto de fusão.
D Ligações metálicas.
Os materiais cristalinos são caracterizados por uma estrutura ordenada de átomos e com longo alcance. A menor célula ou arranjo 
de átomos que descreve a estrutura cristalina é chamada de célula unitária. Muitos metais apresentam células unitárias cúbicas. Com 
relação às estruturas cristalinas dos metais, analise as afirmativas a seguir:
I- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de faces centradas (CFC), cada átomo está ligado a outros 12 
átomos. Já em uma estrutura do tipo CCC, o número de coordenação é 8.
II- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de corpo centrado (CCC), cada átomo está ligado a outros 12 
átomos. Já em uma estrutura do tipo CFC, o número de coordenação é 8.
III- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material estudado. Em uma célula unitária do 
tipo CFC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. Já para uma estrutura CCC, a aresta deve ser calculada em função da 
diagonal do cubo.
IV- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material estudado. Em uma célula unitária do 
tipo CCC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. O mesmo princípio se aplica a uma estrutura do tipo CFC: ou seja, o volume 
é calculado de forma idêntica.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As afirmativas I e IV estão corretas.
B As afirmativas II e IV estão corretas.
C As afirmativas II e III estão corretas.
D As afirmativas I e III estão corretas.
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Lucas Coelho de Christo
Engenharia Elétrica (7302324)
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"Um material que combina o humilde grafite com a não menos simples celulose da polpa de madeira mostrou ser mais leve e mais 
forte do que materiais estruturais largamente utilizados, incluindo aços, ligas de titânio e fibras de carbono. Além de extremamente forte, 
o novo material estrutural é reciclável, o que promete fornecer uma alternativa ecológica para a construção de veículos, aeronaves e 
coletes de segurança mais leves. Os materiais estruturais devem sua força e resistência à presença de fortes ligações químicas primárias 
entre seus átomos: ligações metálicas nos metais e ligas metálicas, ligações covalentes carbono-carbono nas fibras de carbono e ligações 
iônicas na cerâmica. A força dessas ligações, no entanto, é tanto uma bênção quanto uma maldição: para manipular, fabricar e reciclar 
esses materiais, essas ligaçõesdevem ser quebradas e reformadas, o que exige altas temperaturas e consome grandes quantidades de 
energia, levando a um custo substancial e a uma pegada ambiental pesada. Para fabricar um compósito de grafite-nanocelulose, a equipe 
preparou uma pasta altamente concentrada de água, flocos de grafite e nanocelulose em temperatura ambiente. Em seguida, essa 
mistura foi dispersa em camadas com 20 micrômetros de espessura. As camadas são flexíveis, podendo ser dobradas até um raio de 2 
mm sem se quebrar, e várias camadas podem ser prensadas a quente para formar folhas mais espessas. As medições mecânicas 
mostraram que o material é excepcionalmente forte. As folhas são mais resistentes do que o aço inoxidável e 6 vezes mais leves". Sobre o 
exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O novo material apresenta como principais características a elevada resistência mecânica e a possibilidade de ser reciclado.
( ) No estudo, uma solução aquosa de grafite e celulose em alta concentração foi dispersa em camadas de 20 mm de espessura.
( ) As folhas geradas pela deposição de camadas sucessivas do material apresentam resistência mecânica seis vezes maior que a do aço 
inoxidável.
( ) As ligações primárias dos materiais estruturais são responsáveis pelas suas excelentes propriedades mecânicas, no entanto, a 
reciclagem é dificultada pelo alto consumo energético para quebra dessas ligações. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=madeira-grafite-supera-titanio-fibras-
carbono&id=010160200115#.Xpepc8hKiUk. Acesso em: 15 abr. 2020.
A F - V - F - V.
B V - V - V - F.
C F - F - V - V.
D V - F - F - V.
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Lucas Coelho de Christo
Engenharia Elétrica (7302324)
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