PORTIFOLIO_QUIMICA_E_CIENCIA_DOS_MATERIAIS

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HIGOR DE SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
ANHANGUERA EDUCACIONAL 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado à Universidade Anhanguera como parte dos requisitos 
avaliativos da disciplina de Química e Ciências dos Materiais. 
 
 
 
 
 
Projeto apresentado ao Curso de Engenharia Mecânica 
da Instituição Anhanguera. 
Professora da disciplina conforme disponível no AVA: 
Katielly Tavares dos Santos. 
21 DE NOVEMBRO DE 2025. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
1 Introdução ............................................................. 3 
2 Desenvolvimento .................................................. 4 
2.1 Roteiro de Aula Prática 1 ................................... 4 
2.2 Roteiro de Aula Prática 2 ................................... 10 
2.3 Roteiro de Aula Prática 3 ................................. 17 
2.4 Roteiro de Aula Prática 4 ................................. 21 
3 Conclusão ............................................................ 27 
Referências ............................................................. 28 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Este roteiro de aula prática de Química e Ciência dos Materiais foi elaborado 
para proporcionar uma abordagem integrada e aprofundada sobre os princípios 
que regem o comportamento e as propriedades dos materiais. 
Na primeira atividade, os alunos explorarão a estrutura atômica e 
os estados da matéria (sólido, líquido e gasoso), utilizando simulações e 
experimentos práticos. O objetivo é relacionar a organização atômica com 
propriedades como massa, volume e densidade, estabelecendo conexões 
entre teoria e observação. 
A segunda atividade abordará reações químicas em soluções aquosas, 
com ênfase em processos ácido-base e de neutralização. Por meio de 
experimentos, os estudantes analisarão conceitos como solubilidade, 
concentração e cinética reacional. 
A terceira atividade focará nas estruturas cristalinas, investigando a 
disposição atômica em sistemas como cúbico simples (CS), cúbico de corpo 
centrado (CCC) e cúbico de face centrada (CFC). 
Por fim, a quarta atividade examinará as propriedades dos materiais 
metálicos, incluindo ductilidade, tensão máxima e módulo de elasticidade, por 
meio de simulações e análise de dados de ensaios de tração. 
Ao final deste roteiro, os alunos terão desenvolvido uma visão abrangente 
sobre a relação entre estrutura, propriedades e aplicações dos materiais, 
consolidando conhecimentos essenciais para áreas científicas e industriais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. DESENVOLVIMENTO 
 
 
 
2.1 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 
 
 
Introdução 
Esta atividade prática tem como objetivo investigar a estrutura atômica e 
os estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso), com ênfase na 
análise experimental da densidade da água destilada. Para isso, serão 
utilizados instrumentos como proveta e béquer, permitindo relacionar massa e 
volume para determinação dessa propriedade. 
A densidade – uma grandeza intensiva fundamental na caracterização de 
materiais – será calculada a partir das medições realizadas e comparada com 
valores teóricos. Essa abordagem facilitará a compreensão da influência da 
organização molecular nas propriedades dos diferentes estados da matéria. 
 
 
Objetivo da Atividade 
Determinar a relação entre massa e volume em líquidos por meio do 
simulador "Reação de Neutralização Ácido-Base" do Laboratório Virtual 
Algetec, consolidando conceitos teóricos por meio de análise prática. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Procedimentos Realizados 
 
 
1. Identificação das Vidrarias e Materiais 
• Vidrarias utilizadas: 
o Pipeta graduada 
o Proveta 
o Béqueres (50 mL e 250 mL) 
• Equipamentos auxiliares: 
o Balança analítica 
o Pipetador de borracha 
 
 
 
2. Medição de Volume e Massa 
 
 
1. Medição com pipeta graduada: 
o Mediu-se 10 mL de água destilada utilizando a pipeta graduada. 
o Transferiu-se o volume para um béquer de 50 mL. 
o Determinou-se a massa do béquer vazio e, posteriormente, com 
os 10 mL de água, utilizando a balança analítica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Medição com proveta: 
o Repetiu-se o procedimento, agora medindo 15 mL de água 
destilada com a proveta. 
o Registrou-se a massa do béquer antes e após a adição da água. 
 
 
4. Tara da Balança 
• Realizou-se o zeramento (tara) da balança com o béquer posicionado 
em seu interior, garantindo que apenas a massa da água fosse considerada 
nas medições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. Controle de Temperatura 
• A temperatura ambiente do laboratório virtual foi registrada como 25°C, 
assegurando que as condições experimentais fossem monitoradas. 
 
 
 
 
Cálculos Realizados 
 
 
 
 
Massa da Água na Proveta 
 
Massa da proveta + 15 mL de água: Mproveta+água = 45g 
Massa da proveta vazia: Mproveta = 30g 
 
Mágua = Mproveta+água – Mproveta 
Mágua = 45g − 30g = 15g 
 
 
 
 
Massa da Água no Béquer 
 
Massa do béquer + 15 mL de água: Mbéquer+água = 35g 
Massa do béquer vazio: Mbéquer = 20g 
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Mágua = Mbéquer água - Mbéquer 
Mágua = 35g − 20g = 15g 
 
 
Densidade da Água Destilada 
 
 
d = m 
V 
 
 
Para o caso da proveta: 
dproveta = 15 g = 1 g/mL 
15 ml 
 
Para o caso do béquer: 
dbéquer = 15 g = 1 g/mL 
15 ml 
 
 
Resultados 
 
 
A água destilada apresentou: 
• Massa medida: 15 g (tanto na proveta quanto no béquer) 
• Densidade calculada: 1 g/mL nos dois casos 
Esse resultado é igual ao valor esperado para água pura a 25°C, mostrando 
que as medições foram feitas corretamente. Tanto a proveta quanto o béquer 
deram medidas precisas quando usados adequadamente. 
Conclusão 
O experimento confirmou que a densidade da água destilada é realmente 1 
g/mL nas condições testadas. Os materiais utilizados (proveta e béquer) 
mostraram-se eficientes para essas medições. 
Resultados Obtidos 
Tabela 1 – Dados obtidos 
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Vidrarias Proveta 50mL Béquer 50mL 
Massa de vidraria seca (g) 30 g 20 g 
Massa de vidraria + 15mL de água 
(g) 
45 g 35 g 
Massa dos 15mL de água (g) 15 g 15 g 
Temperatura (ºC) 25ºC 25ºC 
 
 
 
 
 
Análise dos Resultados 
 
 
1. Qual a vantagem de tarar a balança com o béquer dentro? Justifique. 
Tarar a balança com o béquer dentro permite que o equipamento ignore 
automaticamente a massa do recipiente, medindo apenas o líquido adicionado. 
Isso elimina erros nos cálculos e garante resultados mais precisos, já que você 
trabalha diretamente com a massa da substância de interesse. 
 
 
2. Considerando as vidrarias selecionadas, quais seriam as mais indicadas em 
termos de medição de volumes? Reflita sobre sua resposta. Entre as vidrarias 
utilizadas: 
• Pipeta graduada e proveta são as melhores opções para medições 
precisas, pois possuem escalas detalhadas e são projetadas 
especificamente para medir volumes com exatidão. 
• Béquer, por outro lado, tem marcações menos precisas e é mais 
adequado para misturas ou transferências de líquidos do que para 
medições exatas. 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
 
Esta atividade prática permitiu compreender como massa e volume se 
relacionam para determinar a densidade de líquidos, usando a água destilada 
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como exemplo. Os resultados obtidos (1 g/mL) confirmaram o valor teórico 
esperado, mostrando que os métodos de medição foram aplicados 
corretamente. 
Ao comparar o uso da proveta e do béquer, observamos como a escolha do 
material influencia na precisão das medidas. Além disso, reforçamos que a 
densidade é uma propriedade essencial para caracterizar materiais, pois está 
diretamente ligada à sua composição e estrutura microscópica. 
Em resumo, o experimento não apenas consolidou conceitos teóricos, mas 
também destacou a importância da precisão em medidas laboratoriais e como 
as propriedades macroscópicas dos materiais refletem sua organização 
atômica e molecular. 
 
 
 
 
 
2.2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 
Introdução 
 
Esta atividade prática tem como objetivo estudar reações ácido-base por meio 
de uma simulação de neutralização, utilizando o Laboratório Virtual Algetec. O 
experimento focará na titulação – método comum para determinar a 
concentração de uma solução ácida ou básica. 
 
Será analisada a reação entre: 
 
• Ácido acetilsalicílico (aspirina) – como ácido 
• Hidróxido de sódio (NaOH) – como base 
O processo de neutralização formará água e um sal, permitindo calcular a 
quantidade de ácido presente no comprimido de aspirina. Os dados coletados 
durante a titulação serão essenciais para essa determinação. 
 
 
 
 
Objetivo 
 
Compreender as etapas da titulação ácido-base e quantificar o ácido 
acetilsalicílico em um comprimido de aspirina, aplicando conceitos de 
estequiometria e neutralização. 
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Procedimentos Realizados 
 
1. Preparação Inicial 
 
• Acessei o simulador "Reação de Neutralização Ácido-Base" na 
plataforma VirtuaLab (Algetec). 
• No menu de opções, selecionei o comprimido de Aspirina® (Opção 2), 
com dosagem aproximada de 1000 mg. 
 
 
 
2. Equipamentos de Proteção 
 
• Antes de iniciar, retirei do armário virtual os Equipamentos de Proteção 
Individual (EPIs): 
o Jaleco 
o Luvas 
o Óculos de proteção 
• Esses itens foram utilizados para garantir a segurança durante toda a 
simulação, seguindo protocolos laboratoriais. 
 
 
 
 
 
Preparação dos Materiais 
 
 
 
1. Seleção de Vidrarias 
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o Acessei a gaveta de vidrarias no simulador e organizei sobre a 
bancada: 
▪ Béquer 
▪ Proveta 
▪ Erlenmeyer 
 
2. Indicador Ácido-Base 
o Retirei do armário de indicadores a solução alcoólica de 
fenolftaleína e posicionei-a na bancada para uso na titulação. 
 
3. Pesagem do Comprimido 
o Preparei a balança analítica e realizei a tara com o vidro de 
relógio. 
o Pesei o comprimido de Aspirina® e registrei sua massa: 1000 
mg (valor correspondente à Opção 2 selecionada). 
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Preparação da Amostra para Titulação 
 
1. Dissolução do Comprimido 
o Adicionei 20 mL de água destilada (medidos na proveta) no 
Erlenmeyer 
o Transfiri o comprimido de Aspirina® 1000 mg para o Erlenmeyer 
e agitei até completa dissolução. 
2. Adição de Solvente Orgânico 
o Acrescentei 20 mL de álcool etílico 99,5% (medidos na proveta) 
o Homogeneizei a mistura para garantir a dissolução total do 
princípio ativo 
3. Preparação do Indicador 
o Adicionei 3 gotas de fenolftaleína (solução alcoólica) 
o A solução permaneceu incolor, indicando meio ácido pronto para 
titulação 
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Preparação do Titulante 
 
1. Montagem do Sistema 
o Enchi a bureta com 50 mL de NaOH 0,1 mol/L 
o Posicionei o Erlenmeyer sob a bureta 
o Ajustei o suporte universal para iniciar a titulação 
 
 
Processo de Titulação 
 
1. Primeira Titulação 
o Adicionei NaOH gota a gota sob agitação constante 
o Observei a mudança para rosa pálido persistente 
o Anotei o volume gasto: 18,5 mL 
2. Validação dos Resultados 
o Repeti o procedimento mais duas vezes 
o Obteve volumes concordantes de 18,7 mL e 18,6 mL 
 
Finalização 
 
1. Limpeza dos Materiais 
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o Esvaziei e lavei todos os recipientes: 
▪ Béquer 
▪ Proveta 
▪ Bureta 
▪ Erlenmeyer 
o Descartando os resíduos adequadamente 
 
 
Resultados 
-Escolha do comprimido: Opção 2 (massa aproximada: 1000 mg) 
 
 
Tabela 2 - Dados da titulação 
 
 
Titulação Volume de NaOH 
gasto (mL) 
Concentração 
de NaOH (mol/L) 
Número de 
mols de 
NaOH 
1º 18,5 0,1 0,00185 
2º 18,7 0,1 0,00187 
3º 18,6 0,1 0,00186 
 
 
 
Cálculos 
 
 
Número de mols de NaOH 
NNaOH = MNaOH VNaOH 
 
 
 
Para a primeira titulação: 
NNaOH = 0,1mol/L × 0,0185L = 0,00185mol 
 
 
Massa de ácido acetilsalicílico (AAS) na amostra 
 
MAAS = nAAS . 180 
 
Como a estequiometria da reação entre NaOH e AAS é 1:1, o número de 
mols de NaOH é igual ao número de mols de AAS. 
 
 
 
 
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Para a primeira titulação: 
MAAS = 0,00185mol × 180g/mol = 0,333g 
 
 
 
Análise dos Dados 
Os resultados obtidos nas três titulações mostraram que: 
• Volume médio de NaOH gasto: 18,6 mL 
• Quantidade de NaOH utilizada: 0,00186 mol 
• Massa calculada de ácido acetilsalicílico no comprimido: ≈ 0,335 g 
Esses valores confirmam a eficácia do método de titulação para 
determinar a concentração do princípio ativo na Aspirina®. 
 
1. Por que, no processo de titulometria, é importante que a reação seja 
rápida? 
A reação deve ser rápida para que o ponto de equivalência seja claramente 
identificado sem interferências. Reações lentas podem levar à decomposição 
de reagentes ou produtos, comprometendo a precisão da análise. 
2. Explique por que foi necessário acrescentar álcool etílico 99,5% ao 
Erlenmeyer. 
O álcool etílico atua como solvente orgânico, auxiliando na dissolução 
completa do ácido acetilsalicílico (pouco solúvel em água). Isso garante que 
todo o princípio ativo esteja disponível para reagir com o NaOH, evitando erros 
na titulação. 
3. Por que, no processo de titulometria, é importante que a solução 
contida na bureta seja adicionada lentamente ao Erlenmeyer? 
A adição lenta permite: 
• Identificar com precisão a mudança de cor do indicador (ponto final). 
• Evitar o excesso de titulante (NaOH), que levaria a resultados 
falsamente elevados. 
 
 
 
Cálculo do teor em massa de AAS no comprimido (triplicata) 
Dados (NaOH 0,100 mol/L): volumes gastos = 18,5 mL; 18,7 mL; 18,6 mL. Estequiometria 1:1 
(AAS:NaOH). Massa molar do AAS = 180 g/mol. 
 
Mols de NaOH (e de AAS): n = M·V 
• 18,5 mL → n = 0,100 × 0,0185 = 0,00185 mol 
• 18,7 mL → n = 0,100 × 0,0187 = 0,00187 mol 
• 18,6 mL → n = 0,100 × 0,0186 = 0,00186 mol 
 
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Massas correspondentes de AAS (m = n·180): 
• 0,333 g; 0,3366 g; 0,3348 g → média = 0,3348 g (≈ 335 mg); desvio‑padrão ≈ 0,0018 g. 
 
Teor em massa no comprimido (Opção 2 ≈ 1,000 g): 
Teor (%) = (média AAS / massa do comprimido) × 100 = (0,3348 / 1,000) × 100 ≈ 33,5 % (m/m). 
Conclusão 
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Esta atividade permitiu: 
 
1. Domínio da técnica de titulação ácido-base 
• Compreendemos todo o processo de neutralização 
• Aprendemos a calcular com precisão a quantidade de ácido 
acetilsalicílico em medicamentos 
2. Validação do método 
• Os resultados obtidos confirmaram a eficácia da titulação 
• A precisão foi comprovada pelos cálculos estequiométricos 
3. Vantagens do laboratório virtual 
• A plataforma Algetec proporcionou: 
o Experiência prática interativa 
o Controlepreciso do titulante 
o Visualização clara do ponto de equivalência 
4. Aprendizados 
• Importância da adição controlada do titulante 
• Necessidade de rigor nas medidas volumétricas 
• Relevância dos indicadores ácido-base 
 
 
 
 
 
2.2ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 
 
Introdução 
As estruturas cristalinas definem as propriedades físicas e químicas dos 
materiais sólidos, representando a organização tridimensional e repetitiva de 
seus átomos. Entre os diversos arranjos cristalinos, as 
estruturas cúbicas destacam-se por sua simplicidade e ampla ocorrência em 
metais. 
Este experimento focará em três tipos fundamentais: 
1. Cúbica Simples (CS) 
2. Cúbica de Corpo Centrado (CCC) 
3. Cúbica de Face Centrada (CFC) 
 
 
Por meio do software CrystalWalk, visualizaremos a disposição atômica em 
cada célula unitária, analisando como essas configurações influenciam 
propriedades como densidade, ductilidade e condutividade. Essa abordagem 
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prática permitirá correlacionar a estrutura microscópica com o comportamento 
macroscópico dos materiais. 
 
 
 
 
 
Análise dos Dados 
 
 
1. Observações Gerais 
Através da construção das células unitárias no CrystalWalk, foi possível 
comparar as três estruturas cristalinas cúbicas, identificando como suas 
diferenças atômicas influenciam diretamente nas propriedades dos materiais. 
 
 
2. Análise Individual das Estruturas 
a) Cúbica Simples (CS) 
• Arranjo atômico: Átomos apenas nos vértices do cubo 
• Características principais: 
✓ Baixa densidade atômica. 
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• Aplicações: Raramente encontrada em metais (exemplo: polônio) 
devido à sua ineficiência no empacotamento 
 
b) Cúbica de Corpo Centrado (CCC) 
• Arranjo atômico: Átomos nos vértices + 1 átomo central 
• Características principais: 
✓ Empacotamento mais eficiente que a CS 
✓ Maior resistência mecânica 
• Exemplos típicos: Ferro α (ferrita), cromo, tungstênio 
• Propriedades resultantes: 
✓ Boa resistência à tração 
✓ Menor ductilidade que CFC 
 
c) Cúbica de Face Centrada (CFC) 
• Arranjo atômico: Átomos nos vértices + átomos no centro das faces 
• Características principais: 
✓ Máximo empacotamento 
✓ Número de coordenação 
✓ Distribuição isotrópica dos átomos 
• Exemplos típicos: Alumínio, cobre, níquel, ouro 
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• Propriedades resultantes: 
✓ Alta ductilidade 
✓ Excelente conformabilidade 
✓ Melhor resistência à corrosão 
 
 
 
3. Conclusão da Análise 
A simulação permitiu visualizar claramente como: 
• O aumento da complexidade estrutural (CS → CCC → CFC) melhora as 
propriedades mecânicas 
• O número de coordenação está diretamente relacionado à densidade 
atômica 
• A escolha do material para aplicações específicas depende criticamente 
de sua estrutura cristalina 
 
 
 
 
Conclusão 
 
 
Esta atividade prática proporcionou uma compreensão fundamental das 
estruturas cristalinas cúbicas, destacando três aspectos principais: 
1. Visualização e Comparação das Estruturas 
• Através do CrystalWalk, observamos claramente as diferenças entre: 
o CS (Cúbica Simples): Arranjo básico com átomos apenas nos 
vértices 
o CCC (Corpo Centrado): Adição de um átomo central 
o CFC (Face Centrada): Átomos nas faces, maximizando o 
empacotamento 
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• Esta diferença explica propriedades como: 
o Ductilidade (CFC > CCC > CS) 
o Resistência mecânica 
o Condutividade térmica/elétrica 
2. Aplicações Práticas 
• Materiais CFC (ex: Alumínio, Cobre): 
o Ideais para aplicações que requerem conformabilidade 
• Materiais CCC (ex: Ferro α): 
o Melhor para aplicações estruturais 
• Materiais CS: 
o Raros na natureza devido à baixa eficiência 
 
 
 
 
2.3ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 
 
Introdução 
Esta atividade prática teve como objetivo investigar as propriedades 
mecânicas de materiais metálicos por meio da análise de diagramas tensão- 
deformação, obtidos a partir de ensaios de tração. O experimento permitiu: 
• Avaliar parâmetros fundamentais como: 
o Limite de escoamento 
o Tensão máxima 
o Módulo de elasticidade 
o Ductilidade 
• Compreender o comportamento dos materiais sob carga, 
identificando as regiões: 
o Elástica 
o Plástica 
o Ruptura 
O uso do software MDSolids possibilitou: 
✔ Visualização interativa do diagrama 
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✔ Análise quantitativa dos dados 
✔ Comparação com valores teóricos 
Essa abordagem prática é essencial para correlacionar as propriedades 
mecânicas com aplicações reais em engenharia e ciência dos materiais. 
 
 
Procedimentos Realizados 
1. Configuração Inicial do Software 
• Acessei o MDSolids através do link disponibilizado no AVA (Ambiente 
Virtual de Aprendizagem) 
• Explorei a interface para familiarização com os módulos e ferramentas 
disponíveis 
 
2. Seleção do Módulo de Análise 
• Naveguei até o menu "Problem Library" 
• Selecionei as opções: 
o "Material Properties" (Propriedades dos Materiais) 
o "Stress-strain curves" (Curvas Tensão-Deformação) 
3. Inserção de Dados Experimentais 
• Preenchi os campos obrigatórios: 
 
 
 
o Força (N): 
 
 
 
 
 
 
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0, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 
2000, 2200, 2400, 2600, 2600, 2800, 3000, 3500, 4000, 
4500, 5000, 5300, 5000, 4800, 4500 
 
 
 
 
 
o Deformação (mm): 
0,0000, 0,0125, 0,0250, 0,0375, 0,0503, 0,0631, 0,0759, 
0,0887, 0,1015, 0,1143, 0,1271, 0,1671, 0,2071, 0,2571, 
0,3071, 0,4371, 0,5171, 0,6071, 0,7595, 0,9571, 1,1571, 
1,4571, 1,8571, 2,2571, 2,6571 
 
 
4. Configuração dos Parâmetros 
• Defini as unidades de medida: 
o Força: Newton (N) 
o Comprimento: milímetros (mm) 
o Tensão: Mega Pascal (MPa) 
o Deformação: mm/mm 
• Especifiquei: 
o Comprimento útil do corpo de prova: 300 mm 
o Área da seção transversal: 7,07 mm² 
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5. Geração do Diagrama 
• Cliquei em "Plot" para processar os dados 
• O software automaticamente: 
o Calculou os valores de tensão e deformação 
o Plotou a curva tensão-deformação completa 
o Identificou os pontos característicos do material 
 
 
6. Análise dos Resultados 
• Visualizei as diferentes regiões do diagrama: 
o Região elástica 
o Ponto de escoamento 
o Região plástica 
o Ponto de tensão máxima 
o Fratura 
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Análise dos Dados 
1. Comportamento Mecânico do Material 
O diagrama tensão-deformação obtido revelou características importantes: 
Ductilidade do Material: 
• Alongamento significativo antes da ruptura (≈ 2,6571 mm) 
• Presença marcante de região plástica 
• Curva com deformação progressiva após escoamento 
• Conclusão: Material claramente dúctil, típico de metais como aços 
baixo carbono ou alumínio 
2. Parâmetros Mecânicos Fundamentais 
a) Tensão Máxima (σ_max): 
• Valor observado: 5300 MPa 
• Corresponde ao ponto mais alto do diagrama 
• Momento em que começa a estricção do corpo de prova 
b) Tensão de Ruptura (σ_rupt): 
• Valor final: 5000 MPa 
• Diferença de apenas 5,66% em relação à tensão máxima 
• Indica falha gradual (típica de materiais dúcteis) 
c) Módulo de Elasticidade (E): 
• Calculado pela inclinação da região elástica: 150 MPa 
• Representa a rigidez do material 
• Faixa característica de materiais poliméricos ou metais muito puros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Retificação de unidadese resultados (conforme MDSolids e roteiro) 
Conversão correta: σ = F/A (MPa), com A = 7,07 mm². Gage length L₀ = 300 mm. 
 
(a) Tensão máxima: F_max = 5300 N ⇒ σ_max = 5300 / 7,07 ≈ 750 MPa. 
(b) Tensão de ruptura: último ponto F = 4500 N ⇒ σ_rupt ≈ 4500 / 7,07 ≈ 637 MPa. 
(c) Módulo de elasticidade (trecho elástico): E = Δσ/Δε. 
Exemplo entre 200 N (δ = 0,0125 mm) e 400 N (δ = 0,0250 mm): 
Δσ = (400 − 200)/7,07 ≈ 28,3 MPa; Δε = (0,0250 − 0,0125)/300 = 4,17×10⁻⁵; 
Logo, E ≈ 28,3 / 4,17×10⁻⁵ ≈ 6,79×10⁵ MPa (≈ 679 GPa). 
 
Observação: o valor de E é elevado para metais usuais, mas é o que resulta do dataset e dos parâmetros 
do roteiro. 
Resultados 
 
Os resultados obtidos indicam que o material analisado possui boa 
ductilidade, evidenciada pela sua capacidade de se deformar significativamente 
antes da ruptura. A tensão máxima e a tensão de ruptura foram encontradas em 
valores elevados, sugerindo que o material é bastante resistente à tração. O 
módulo de elasticidade calculado oferece uma visão sobre a rigidez do material, 
sendo um parâmetro importante para entender seu comportamento sob 
diferentes cargas. 
 
Conclusão 
 
Esta atividade prática permitiu compreender a importância do diagrama 
tensão-deformação na avaliação das propriedades mecânicas de materiais 
metálicos. Por meio do software MDSolids, foi possível: 
1. Construir e interpretar o diagrama completo, identificando: 
o Comportamento dúctil do material (alongamento significativo 
antes da ruptura) 
o Alta resistência mecânica (valores elevados de tensão máxima 
e de ruptura) 
o Módulo de elasticidade, indicando a rigidez do material 
2. Correlacionar as propriedades com aplicações práticas: 
o Materiais dúcteis são ideais para componentes que exigem 
absorção de energia ou conformação plástica 
o O módulo de elasticidade é crucial para projetos que 
requerem previsibilidade sob carga 
3. Validar conceitos teóricos por meio da simulação, reforçando que: 
o A estrutura microscópica determina o comportamento 
macroscópico 
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o Parâmetros como tensão de escoamento e ductilidade são 
essenciais para seleção de materiais. 
 
 
 
 
 
 
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Conclusões Gerais 
 
 
As aulas práticas em Química e Ciência dos Materiais ajudaram a entender 
melhor como os materiais se comportam e por que suas propriedades são 
importantes. Cada atividade trouxe um aprendizado valioso: 
1. Estrutura Atômica e Estados da Matéria 
o Vimos como a organização dos átomos define se um material é 
sólido, líquido ou gasoso. 
o Aprendemos a calcular densidade e sua relação com massa e 
volume. 
2. Reações Químicas em Soluções 
o Exploramos como ácidos e bases reagem, formando água e sais. 
o A concentração e o tipo de reagente influenciam na velocidade e 
no resultado das reações. 
3. Estruturas Cristalinas 
o Usando o CrystalWalk, visualizamos como os átomos se organizam 
em metais. 
o Comparamos estruturas cúbicas simples, de corpo centrado e 
de face centrada, entendendo por que algumas são mais densas 
e resistentes. 
4. Propriedades Mecânicas dos Metais 
o Através do ensaio de tração, analisamos: 
▪ Ductilidade (capacidade de se deformar sem quebrar) 
▪ Resistência (tensão máxima suportada) 
▪ Rigidez (módulo de elasticidade) 
o Esses dados são essenciais para escolher o material certo em 
projetos de engenharia. 
Por Que Isso Importa? 
• Na prática: Esses conceitos ajudam a desenvolver materiais mais 
eficientes, como metais mais leves para carros ou plásticos mais 
resistentes. 
• Na indústria: Entender essas propriedades evita falhas em estruturas e 
produtos. 
 
 
 
 
 
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• Na pesquisa: Serve como base para criar novos materiais, como ligas 
metálicas ou cerâmicas avançadas. 
 
Resultado Final 
As atividades uniram teoria e prática, mostrando como a ciência dos materiais 
está presente no dia a dia. O conhecimento adquirido será útil tanto na faculdade 
quanto no mercado de trabalho, especialmente em áreas como engenharia, 
química e tecnologia de materiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
ALGETEC: Laboratórios Virtuais Algetec. Disponível em: 
https://www.algetec.com. br/br/laboratoriosvirtuais. 
CRYSTALWALK.CrystalWalk. Disponível em: 
https://crystalwalk.herokuapp.com/. 
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http://www.algetec.com/