P4_corrigida

Prévia do material em texto

Acadêmico: Mauricio do Carmo (2968421)
Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:668767) (
peso.:3,00)
Prova: 30873603
Nota da Prova: 10,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. "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 ligações devem 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, analise as seguintes afirmativas:
I- De acordo com o estudo, as folhas produzidas com o material apresentam excelente
resistência mecânica, além de serem substancialmente mais leves do que o aço inoxidável.
II- A equipe produziu um novo material compósito, com resistência mecânica superior a do
aço inoxidável. De fato, se trata de um material compósito, pois agrega um material cerâmico
(grafite) e um material polimérico (nanocelulose).
III- O material produzido é extremamente resistente. Esse fato se deve às ligações
secundárias de nanocelulose. As ligações secundárias são de maior magnitude quando
comparadas às ligações primárias.
IV- Possíveis aplicações elencadas pela pesquisa estão no setor automobilístico, na
produção de aeronaves e de coletes de segurança. Os produtos desses segmentos podem
ser otimizados com a aplicação de materiais com baixa densidade e elevada resistência.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=madeira-grafite-
supera-titanio-fibras-carbono&id=010160200115#.Xpepc8hKiUk. Acesso em: 24 jun. 2020.
 a) As afirmativas I e III estão corretas.
 b) As afirmativas II e III estão corretas.
 c) Somente a afirmativa IV está correta.
 d) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
2. A caracterização de materiais se torna imprescindível em algumas situações práticas. Para
essa finalidade, são utilizadas algumas técnicas, que podem ser inclusive utilizadas de forma
conjunta, para obter um parecer técnico. Sobre as técnicas de caracterização de materiais,
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O ensaio de dureza pode nos fornecer informações importantes, tais como parâmetro de
rede da estrutura cristalina.
( ) Para materiais poliméricos, o ensaio mais utilizado é a análise química por
espectrometria de emissão ótica, com a qual se determina o percentual de carbono.
( ) O ensaio de um material por difração de Raios-X permite verificarmos o seu nível de
cristalinidade (nível de ordenação de seus átomos).
( ) O ensaio de tração é do tipo destrutivo, no qual podemos determinar, dentre outras
propriedades, o módulo de elasticidade (E) do material analisado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - F - F - F.
 b) V - V - F - V.
 c) F - F - V - V.
 d) F - V - V - F.
3. "Normalmente as ligas de alumínio são leves e macias - em termos metálicos - e apresentam
uma resistência mecânica baixa. No entanto, a equipe de Zhang descobriu duas técnicas
capazes de alterar a microestrutura do alumínio para conferir-lhe maior resistência e
ductilidade. O novo alumínio de alta resistência tornou-se possível pela introdução de 'falhas
de empilhamento', que são distorções na estrutura do cristal - e essas distorções influenciam
fortemente as características mecânicas dos metais e ligas. A rede cristalina de um
metal é constituída por sequências repetitivas de camadas atômicas. Se faltar uma camada,
diz-se que há uma falha de empilhamento. Além disso, podem ocorrer as chamadas -
'fronteiras gêmeas', consistindo em duas camadas de falhas de empilhamento. Embora sejam
fáceis de serem produzidas em metais como cobre e prata, essas distorções são difíceis de
serem introduzidas no alumínio devido a sua alta 'energia de falha de empilhamento'. A
equipe apostou então em um tipo específico de falha de empilhamento, chamada de fase 9R.
'Você precisa introduzir nanofronteiras gêmeas e fases 9R no alumínio nanogranulado para
aumentar a força e a ductilidade e melhorar a estabilidade térmica', disse o professor Zhang.
Foi exatamente isto o que ele e sua equipe descobriram como fazer - e de duas maneiras
diferentes. A primeira técnica consiste na indução de fases 9R no alumínio - simples ou
gêmeas - por choque, o que foi feita bombardeando filmes de alumínio ultrafinos com
microprojéteis minúsculos de dióxido de silício. Na segunda técnica, a fase 9R e as fronteiras
gêmeas foram induzidas no alumínio não por choque, mas pela introdução de átomos de
ferro na estrutura do cristal de alumínio através de um processo chamado pulverização
magnetrônica, ou pulverização catódica. Esta última abordagem é particularmente promissora
porque, como o ferro também pode ser introduzido no alumínio usando outras técnicas, como
a fundição, ela poderá ser ampliada do laboratório para aplicações industriais. 'Estes
resultados mostram como fabricar ligas de alumínio que são comparáveis, ou mesmo mais
resistentes, do que os aços inoxidáveis. Há um grande potencial de impacto comercial nesta
descoberta', finalizou Zhang". Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e
F para as falsas:
( ) As falhas de empilhamento, defeitos característicos de estruturas cristalinas de metais
como o cobre e a prata, podem ser introduzidos no alumínio, buscando obter incremento na
resistência mecânica. 
( ) O alumínio e suas ligas são caracterizados pela alta resistência, porém alta densidade. A
pesquisa concluiu que é possível reduzir a densidade do metal, através da introdução de
defeitos na estrutura cristalina. 
( ) Como argumento para a possibilidade de aplicação industrial da descoberta, Zhang cita
a possibilidade da introdução de átomos de de Fe na estrutura do Al usando processos de
fabricação típicos desses metais, como é o caso da fundição. 
( ) As falhas de empilhamento foram produzidas utilizando laser com comprimento de onda
na faixa visível, e na sequência introduzindo átomos de silício metálico através de uma
técnica análoga à cementação de aços. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=aluminio-
superforte-superar-aco-inoxidavel&id=010170180130#.Xv0ZNShKiUk. Acesso em: 1º jul.
2020.
 a) F - F - F - F.
 b) V - F - V - F.
 c) F - V - F - V.
 d) V - F - F - V.
4. A reciclagem do PET apresenta algumas limitações técnicas, principalmente no que se
relaciona à utilização desses materiais como embalagens em contato com alimentos. No
Brasil, só é permitido utilizar PET reciclado em embalagens multicamadas que são
destinadas a bebidas carbonatadasnão alcoólicas (Portaria MS 987 de 1998). A reciclagem
dos polímeros pode ser classificada em quatro categorias: primária, secundária, terciária e
quaternária. Com relação ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- A reciclagem primária se refere à reintrodução dos resíduos gerados no próprio processo
de fabricação (aparas, rebarbas) na fabricação do produto.
II- Uma embalagem de PP obtida na coleta seletiva é transformada em um produto menos
nobre, como sacos de lixo. Nesse caso, se trata de uma reciclagem secundária.
III- A reciclagem terciária é chamada de reciclagem energética. Essa alternativa dificilmente é
viável, pois implica em gasto de energia excessivo para realizá-la.
IV- A reciclagem quaternária consiste na incineração controlada de polímeros, resultando
nesse caso em uma recuperação energética.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I e III estão corretas.
 b) Somente a afirmativa IV está correta.
 c) Somente a afirmativa II está correta.
 d) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
5. As propriedades elétricas se relacionam fundamentalmente com as características dos
elétrons nos diferentes materiais, e dependem da sua interação com o núcleo dos átomos.
Sobre as propriedades elétricas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
falsas:
( ) Os elétrons livres estão presentes nos materiais cerâmicos, porém estão vinculados à
presença de discordâncias, que inibem o seu movimento.
( ) Nos materiais semicondutores do tipo p, a corrente elétrica é gerada pela movimentação
dos prótons, enquanto nos semicondutores do tipo n a corrente elétrica é gerada pela
movimentação dos nêutrons.
( ) Os metais condutores apresentam elétrons livres, que são responsáveis pela sua
condutividade elétrica.
( ) Os polímeros apresentam elétrons livres, gerados por ligações incompletas do carbono
com o hidrogênio e, portanto, não são bons isolantes elétricos.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - V.
 b) V - F - F - V.
 c) F - F - V - F.
 d) V - V - F - F.
6. 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 são geralmente obtidos através da fusão de sucatas metálicas, enquanto os
ferros fundidos são obtidos a partir da fusão do ferro puro.
 b) 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.
 c) 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.
 d) Os aços apresentam maior teor de carbono em relação aos ferros fundidos e, por esse
motivo, apresentam maior deformação plástica.
7. As características da microestrutura dos materiais se relacionam diretamente com as
propriedades mecânicas dos metais. Sobre essas características relacionadas aos aços e
ferros fundidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Um aço que apresenta uma maior fração de perlita (fase com lamelas alternadas de
ferrita e cementita), em detrimento da fração de ferrita, tende a apresentar maior dureza.
( ) A perlita inibe o movimento das discordâncias, consistindo em um mecanismo de
aumento da resistência mecânica pela inibição da deformação plástica.
( ) A proporção entre as fases presentes na microestrutura dos ferros fundidos não
influencia na sua dureza.
( ) Quanto maior a fração de perlita, menor tende a ser a tensão de escoamento de um aço.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F - F.
 b) F - V - V - V.
 c) F - F - F - V.
 d) V - F - V - F.
8. Os metais podem ser conformados por diferentes técnicas de fabricação. A maioria dos
metais, excetuando aqueles que apresentam ponto de fusão muito alto, podem ser obtidos
por fundição. Muitos produtos são obtidos também por técnicas de conformação mecânica.
Sobre os processos de fabricação de metais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F
para as falsas:
( ) Os processos de conformação mecânica são realizados a quente ou a frio. Na
conformação a quente, a temperatura utilizada para o processamento fica acima da
temperatura de fusão do material.
( ) A tensão aplicada nos processo de conformação a quente é sempre inferior ao limite de
escoamento do material, e superior ao limite de resistência.
( ) Quando o processo é realizado a frio, conforme aumenta a tensão e a deformação
plástica do material, este se torna progressivamente mais resistente em função da diminuição
da quantidade de discordâncias.
( ) A laminação é utilizada para a fabricação de chapas e perfis. Quando o processo é
realizados a frio, a microestrutura resultante é anisotrópica, ou seja, se observa alongamento
dos grãos do material paralelamente à direção de laminação.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - F - F - V.
 b) F - V - V - F.
 c) V - V - V - F.
 d) V - F - F - V.
9. Os polímeros são compostos por cadeias contendo carbono. Essas cadeias apresentam
longo comprimento quando comparados a sua unidade básica (mero). Com relação aos
polímeros e ao arranjo das cadeias poliméricas, analise as afirmativas a seguir:
I- As cadeias poliméricas são compostas por vários meros. Os meros são a menor unidade
de arranjo de átomos que descreve a estrutura de uma cadeia do polímero, de forma análoga
a uma célula unitária dos materiais metálicos.
II- As cadeias poliméricas podem ser arranjadas de forma ordenada, ou desordenada. De
fato, uma polímero cristalino é composto por cristalitos. Esses cristalitos contém regiões onde
as cadeia estão ordenadas, intercaladas com regiões amorfas.
III- A menor unidade de uma cadeia polimérica que a descreve é denominada célula unitária.
Os polímeros apresentam estrutura cristalina do tipo hexagonal compacta.
IV- Os polímeros apresentam transformações polimórficas em função da temperatura. Os
polímeros cristalinos apresentam um transformação displasiva a 573 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I e III estão corretas.
 b) As afirmativas I e II estão corretas.
 c) Somente a afirmativa I estão correta.
 d) As afirmativas II, III e IV estão corretas.
10.Muitos materiais metálicos podem ser obtidos em seu formato final através do processo de
fundição. Os aços e ferro fundidos, assim como o alumínio, podem ser utilizados nesse tipo
de processo. Com relação à fundição do alumínio, assinale a alternativa CORRETA:
 a) A fundição do alumínio é atualmente pouco viável economicamente, pois é necessário,
para qualquer produto, utilizar sempre de 98% a 100% material denominado "virgem", o
que é um grande desafio para a sustentabilidade.
 b) O alumínio apresenta uma temperatura de fusão muito menor (600 graus Celsius) do que
a do ferro fundido (1150 graus Celsius).
 c) O processo de injeção é utilizado para a obtenção de produtos em ferro fundido, porém
não é aplicável ao alumínio, por questões relacionadas com a alta viscosidade do material
fundido.
 d) O alumínio normalmente é fundido em moldes de areia, enquanto o ferro fundido utiliza
sempre moldes metálicos.
11.(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 quatrofitas 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) F - F - V - V.
 b) F - V - F - F.
 c) V - F - V - V.
 d) F - V - F - V.
12.(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) F - V - F - V.
 b) V - V - F - F.
 c) V - F - F - F.
 d) F - F - V - V.
Prova finalizada com 11 acertos e 1 questões erradas.