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Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais – aulas 1-5 1a Questão (Ref.: 201409105084) Fórum de Dúvidas (4) Saiba (0) Ao longo da História, diferentes civilizações se organizaram em grupos, e buscavam diversas formas de sobrevivência, muita das vezes, utilizando os recursos disponíveis na natureza. Considerando o processo evolutivo da humanidade ao longo dos séculos, assinale a opção que melhor descreve algumas das principais Idades da história das civilizações: Idade dos Metais / Idade da Pedra Somente a Idade da Pedra Lascada Idade do Bronze / Idade da Cristalização Idade da Pedra / Idade do Cobre Idade do Ouro / Idade da Rocha 2a Questão (Ref.: 201408641084) Fórum de Dúvidas (4) Saiba (0) A influência de impurezas inseridas na rede cristalina de semicondutores de Silício com o objetivo de alterar suas propriedades elétricas originou o que hoje conhecemos como semicondutores do tipo-p e semicondutores do tipo-n, amplamente utilizados na indústria eletrônica. Considerando as características dos materiais condutores, assinale a opção que NÃO está correta. Os materiais supercondutores apresentam resistência elétrica desprezível abaixo de uma certa temperatura, denominada temperatura crítica. Eles podem ser tanto materiais metálicos como materiais cerâmicos. Recentes pesquisas excluíram a possibilidade de existirem polímeros condutores, o que representaria uma promissora linha de novos produtos na indústria eletrônica. Os melhores supercondutores metálicos são geralmente compostos intermetálicos, tais como Nb3Sn e Nb3Ge ou soluções sólidas tais como Nb-Ti e Nb-Zr. Mesmo os melhores supercondutores metálicos têm temperatura crítica muito baixa, menor que 23 K. Os semicondutores tornaram possível o advento dos circuitos integrados, que revolucionaram as indústrias eletrônica e de computadores nas últimas duas décadas. Os semicondutores podem ser elementos semimetálicos puros como o silício e o germânio ou compostos como GaP, GaAs e InSb. Os materiais semicondutores têm propriedades elétricas intermediárias entre condutores e isolantes. Além disto, as características elétricas destes materiais são extremamente sensíveis à presença de pequenas concentrações de impurezas. Gabarito Comentado 3a Questão (Ref.: 201408641080) Fórum de Dúvidas (2 de 4) Saiba (0) Os cerâmicos são compostos de elementos metálicos e não metálicos, com ligações de caráter iônico ou covalente, dependendo das eletronegatividades dos materiais envolvidos. É comum, portanto, se definir o percentual de caráter iônico de uma determinada cerâmica. Duas características dos componentes estruturais da cerâmica influenciam os aspectos microestruturais de uma cerâmica cristalina: a carga presente nos íons de sua composição e o tamanho dos mesmos. Considerando as características dos materiais cerâmicos, assinale a opção que NÃO está correta. Os cerâmicos são menos resistentes a altas temperaturas e a ambientes corrosivos que os metais e os polímeros. Os cerâmicos são duros e geralmente frágeis, ou seja, não possuem a capacidade de absorver facilmente a energia neles aplicada como acontece com os metais, fragmentando-se. A cerâmica vermelha - telhas, tijolos e manilhas - e a cerâmica branca - azulejos, sanitários e porcelanas - são constituídas principalmente de silicatos hidratados de alumínio, tais como caulinita, haloisita, pirofilita e montmorilonita. A argila foi o primeiro material estrutural inorgânico a adquirir propriedades completamente novas como resultado de uma operação intencional realizada pelo homem, representando a "queima" do material, hoje conhecida como calcinação/sinterização. Os materiais cerâmicos são normalmente combinações de elementos classificados na tabela periódica como metais com elementos classificados como não metálicos. 4a Questão (Ref.: 201408547136) Fórum de Dúvidas (2 de 4) Saiba (0) Os materiais formados por duas fases (uma matriz e uma dispersa), podendo ser uma combinação de materiais diferentes ou não, aliando as propriedades de ambos são classificados como: Metais Compósitos; Cerâmicas Materiais avançados. Polímeros 5a Questão (Ref.: 201408755510) Fórum de Dúvidas (2 de 4) Saiba (0) Uma peça de engenharia, de geometria complexa, deve ser produzida a baixo custo. Ela deve possuir alta rigidez e alta tenacidade. Para atender a esses requisitos, o material adequado que um engenheiro de materiais seleciona é o metal ou compósito polímero ou cerâmico metal compósito cerâmico ou compósito Gabarito Comentado 6a Questão (Ref.: 201409105088) Fórum de Dúvidas (4) Saiba (0) A história da civilização proporcionou ao homem da época a ocorrência de avanços nas técnicas de produção de peças e artefatos. Os resultados foram satisfatórios e proporcionavam melhores condições de vida. O conhecimento de técnicas de fundir e moldar os metais trouxe muitos avanços na vida cotidiana do homem pré-histórico. A sequência correta das Idades das civilizações é: Idades da Pedra/Bronze/Ferro Idades do Cobre/Bronze/Ferro Idades da Pedra/Cobre/Bronze/Ferro Idades da Pedra/Ferro/Bronze/Cobre Idades da Rocha/Ferro/Ouro/Ferro Gabarito Comentado 7a Questão (Ref.: 201409105087) Fórum de Dúvidas (2 de 4) Saiba (0) A Idade do Bronze representou uma fase de avanço tecnológico, uma vez que este material passou a substituir o cobre. A técnica empregada na metalurgia dos bronzes contemplavam com a matéria-prima as ligas de Cu com vários outros elementos, incluindo o Sn, Al, Si e Ni. Na época, pode-se afirmar que uma das propriedades importantes do bronze era: não ser utilizado como feramenta de corte, arma e na arte ter maior dureza do que o Cu, bem como boa resistência à oxidação a Idade do Cobre antecede a do Bronze ser de dificil o processo extrativo na composição das ligas de cobre só continha o Sn Gabarito Comentado 8a Questão (Ref.: 201408547149) Fórum de Dúvidas (2 de 4) Saiba (0) A composição química e estrutura atômica proporcionam a alguns materiais propriedades semelhantes, fazendo com que estes possam ser classificados em categorias. Os materiais que possuem um grande número de elétrons deslocalizados, propiciando as propriedades de condutividade elétrica e de calor, a não transparência, boa resistência mecânica e ductilidade são os: Metais Polímeros Materiais avançados Compósitos Cerâmicas 1a Questão (Ref.: 201409108987) Fórum de Dúvidas (1 de 8) Saiba (1 de 2) As ligações químicas representam a união entre os átomos de um mesmo elemento ou de elementos diferentes. No entanto, essas ligações poderão ser influenciadas pelos tipos de união que acontece entre os átomos. É correto afirmar que, dependendo dos átomos que se unem, denominamos as ligações de: Expansiva, Covalente e Metálica Metálica e Impulsiva Iônica, Alotrópica e Metálica Iônica, Covalente e Metálica Isotópica e Metálica 2a Questão (Ref.: 201409207621) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) O cromo é um metal que apresenta célula cristalográfica unitária cúbica de corpo centrado - CCC, como mostrado na figura a seguir. Sabendo-se que 1 átomo de cromo possui massa igual a 8,84 . 10-26 kg determine a massa específicadeste elemento. OBS.: Considere que a massa específica do cromo pode ser obtida pela razão entre a massa dos átomos deste elemento contidos na célula CCC e o volume da mesma célula. 1.800 Kg/m3 3.600 Kg/m3 900 Kg/m3 14.400 Kg/m3 7.200 Kg/m3 3a Questão (Ref.: 201409109082) Fórum de Dúvidas (1 de 8) Saiba (1 de 2) Qual o tipo de ligação que é comum em compostos orgânicos e com associação de átomos, por exemplo em materiais poliméricos e diamante ? Ligação Eutetóide Ligação Covalente Ligação Iônica Ligação Alotrópica Ligação de Tetravalente Gabarito Comentado 4a Questão (Ref.: 201409066990) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) O sódio cristaliza numa estrutura em que o número de coordenação é 8. Qual é a estrutura que melhor descreve o cristal ? CCC HC CFC cúbica simples Hexagonal Simples Gabarito Comentado 5a Questão (Ref.: 201409077750) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) Qual destas estruturas cristalinas não é encontrada nos metais comuns? Cúbica de corpo centrado N/A Cúbica simples Cúbica de face centrada Hexagonal compacta Gabarito Comentado 6a Questão (Ref.: 201408514401) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) Materiais cristalinos são aqueles que apresentam uma organização atômica padrão e repetida. Marque a opção que mostra as três estruturas cristalinas do sistema cúbico. CSS, HC, CFC CFC, CSS, CCC CCC, CFF, CS CS, CCC, CFC HC, CS, CFF 7a Questão (Ref.: 201409207761) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) A identificação de padrões de cristalinidade em diversos metais nos permite correlacionar diversos parâmetros micro estruturais, como raio e o comprimento do lado de células unitárias cristalográficas, como na figura a seguir. Considerando as informações presentes na tabela presente nesta questão, escolha a opção que identifica o material associado à célula unitária anterior. Metal Raio Atômico (nm) Molibdênio 0,1363 Ferro (alfa) 0,1241 Cromo 0,1249 Tungstênio 0,1371 Tântalo 0,1430 Tântalo Cromo Tungstênio Ferro (alfa) Molibdênio 8a Questão (Ref.: 201408557308) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) O número de coordenação (NC), representa o número de átomos vizinhos mais próximos a uma átomo de referância,em relação a estrutura cristalina do CCC( Cúbica de Corpo Centrado) qual seu número de coordenação. 8 3 12 2 6 1a Questão (Ref.: 201409197208) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) Ocorre quando peças estão sujeitas a esforços repetidos e acabam rompendo a tensões inferiores àquelas obtidas em ensaios estáticos. Deve-se levar em conta esta propriedade principalmente em dimensionamento de peças sob o efeito dinâmico, como pontes, torres de transmissão, etc: Fluência Fadiga Flexão Cisalhamento Compressão Gabarito Comentado 2a Questão (Ref.: 201409197209) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) No ensaio de tração, traciona-se um corpo de prova cilíndrico até que sofra fratura em uma máquina de tração com velocidade constante. Neste ensaio, muitas propriedades mecânicas podem ser determinadas. A seguir são citadas três propriedades mecânicas: I - Limite de escoamento II - Limite de ruptura; III - Dureza superficial São propriedades determinadas a partir do ensaio de tração: Todas Apenas I e II Apenas a II Apenas a I Apenas II e III Gabarito Comentado 3a Questão (Ref.: 201408641364) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) O ensaio de tração é muito utilizado em laboratório para se determinar algumas características dos materiais; consiste em submeter o corpo de prova a uma carga uniaxial, que é aumentada gradativamente, e observar a reação do material até sua ruptura. O comportamento é registrado em um gráfico tensão x deformação. Para que os resultados sejam comparáveis em todo o mundo científico, as características de execução deste ensaio, assim como a de outros, são padronizadas. Considerando o ensaio tração estudado, assinale a opção CORRETA. O ensaio é realizado em vácuo. O ensaio é realizado em atmosfera de gás inerte. O corpo de prova utilizado recebe tratamento contra corrosão para não gerar defeitos superficiais durante o ensaio O corpo de prova utilizado é tratado termicamente. O corpo de prova utilizado é padronizado. 4a Questão (Ref.: 201408641493) Fórum de Dúvidas (8) Saiba (2) Durante o ensaio de tração, o corpo passa pelo regime de deformação elástico (no qual recupera suas dimensões originais após a retirada da carga) e pelo regime de deformação plástica (no qual não recupera suas dimensões originais após a retirada da carga). Para efeito de um projeto, deseja-se que uma peça trabalhe sempre dentro do regime elástico de deformação, sempre recuperando suas dimensões originais. É necessário, portanto, que saibamos a partir de qual tensão o corpo apresentará deformação plástica, o que é denominado de limite de escoamento. No gráfico, esta tensão é interpretada como aquela que corresponde ao ponto a partir do qual o gráfico perde a sua linearidade. Considerando o gráfico a seguir, assinale a opção CORRETA. O material não apresenta regime plástico de deformação. O limite de escoamento é um valor inferior a 150 MPa. O material não apresenta regime elástico de deformação. A tensão máxima suportada pelo corpo é de 225 MPa aproximadamente. O limite de escoamento é um valor inferior a 200 MPa. Gabarito Comentado 5a Questão (Ref.: 201409197183) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) É um esforço de compressão em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, que tende a produzir uma curvatura na barra. Cisalhamento Compressão Flexao Flambagem Tensão 6a Questão (Ref.: 201409197191) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) A força atuante provoca uma deformação do eixo perpendicular à mesma. Flambagem Flexão Cisalhamento Tensão Compressão Gabarito Comentado 7a Questão (Ref.: 201409197217) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) No projeto de um prédio, vários itens devem ser considerados para o dimensionamento adequado da estrutura. Em particular, esforço de compressão em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, devemos atentar para que efeito principal? Flexão Compressão Tensão Flambagem Cisalhamento Gabarito Comentado 8a Questão (Ref.: 201409197193) Fórum de Dúvidas (4 de 8) Saiba (2) Forças atuantes tendem a produzir um efeito de corte, isto é, um deslocamento linear entre seções transversais. Flambagem Cisalhamento Compressão Flexão Tensão 1a Questão (Ref.: 201408547188) Fórum de Dúvidas (3) Saiba (0) Com relação aos materiais metálicos podemos fazer as seguintes afirmações: I) Os elementos deliga utilizados nas ligas refratárias geralmente apresentam baixo ponto de fusão. II) Alguns aços inox podem ser usados em temperaturas de até 1000 ºC e ambientes severos (ex: marinho), mantendo suas propriedades mecânicas em níveis satisfatórios. III) O cobre apresenta baixa condutividade elétrica, por isso é adicionado elementos de liga para aumentar sua condutividade utilizá-lo na fabricação de fios. IV) As ligas leves apresentam boa resistência mecânica, porém não podem ser utilizadas em ambientes agressivos devido a sua baixa resistência a corrosão. Apenas a II está correta. Apenas IV está correta. Apenas III e IV estão corretas. Apenas I, III e IV estão corretas. Apenas I, II e IV estão corretas. Gabarito Comentado 2a Questão (Ref.: 201408722941) Fórum de Dúvidas (1 de 3) Saiba (0) A utilização das ligas Eutéticas têm uma relevante importância para a indústria de eletrônicos. Podemos exemplificar, a utilização de solda branca proveniente da composição entre determinados elementos que formam a sua liga. Outra característica importante, trata da velocidade em que a solda muda de estado físico (da fase líquida e se transforma em fase sólida), conforme a finalidade de aplicação poderá ser considerada uma desvantagem. Assinale a alternativa correta sobre os elementos da liga: Na solda branca não é uma liga característica do sistema binário Na solda branca não existe elemento de formação da liga A liga somente tem na composição o Sn A liga é constituída na composição com a maior presença de Pb-Sn A mudança de estado físico não ocorre neste tipo de solda 3a Questão (Ref.: 201408642486) Fórum de Dúvidas (3) Saiba (0) Ao sofrer resfriamento os materiais apresentam solidificação em pequenos volumes separados, que crescem e originam um todo solidificado. Estas pequenas partes são denominadas de grãos e seu processo de formação envolve as etapas de nucleação e crescimento. Ao sofrer deformação, os grãos que compõem o material se apresentam alongados. Com relação a figura a seguir, que pertencem ao mesmo aço, identifique a proposição CORRETA. Provavelmente o aço A possui resistência mecânica inferior ao aço B. As duas micrografias revelam aços com o mesmo grau de resistência mecânica. Provavelmente o aço B possui resistência mecânica inferior ao aço A. Considerando que as micrografias possuem o mesmo aumento, o aço no estado mostrado em B possui tamanho de grão inferior ao aço mostrado em A. Considerando que as micrografias possuem o mesmo aumento, o aço no estado mostrado em B possui a mesma densidade superficial de contornos de grão (comprimento de contorno de grão por área) que o ao aço mostrado em A. 4a Questão (Ref.: 201409200875) Fórum de Dúvidas (1 de 3) Saiba (0) Com qual diagrama é possível determinar quais as fases mais estáveis termodinamicamente, para uma dada composição, em uma dada temperatura e é também possível determinar a composição química das fases e a porcentagem relativa das fases? diagramas bicentenários diagramas de fases binários diagramas de Pareto Diagramas de Loon diagramas de classificação Gabarito Comentado Gabarito Comentado 5a Questão (Ref.: 201409200914) Fórum de Dúvidas (3) Saiba (0) Com uma temperatura diminuindo continuamente, temos núcleos que crescem e novos núcleos são formados. O crescimento de cada núcleo individualmente gera partículas sólidas chamadas de: Solvente Gelo Grãos Moléculas Átomos Gabarito Comentado 6a Questão (Ref.: 201409200918) Fórum de Dúvidas (3) Saiba (0) Complete a frase abaixo com a alternativa correta: "Em baixas temperaturas, quanto___________ o tamanho de grão (TG) maior a resistência mecânica. Já em altas temperaturas, quanto ___________ o TG maior a resistência. " menor; maior mais alto ; mais baixo é maior; menor menor; menor maior; maior 7a Questão (Ref.: 201409200004) Fórum de Dúvidas (1 de 3) Saiba (0) Qual tipo de diagrama apresenta limitações na previsão de fases obtidas em situações fora das condições de equilíbrio? Diagrama de projeção perfeita Diagrama seccional Diagrama de desequilíbrio Diagrama de fases Diagrama de Moon Gabarito Comentado 8a Questão (Ref.: 201409199991) Fórum de Dúvidas (1 de 3) Saiba (0) Um conjunto de valores para temperatura, pressão e outras variáveis que descrevem a natureza do material, é o conceito de: Condição aleatória Condição de Estado Condição crítica Propriedade aleatória Variável crítica 1a Questão (Ref.: 201408731649) Fórum de Dúvidas (1) Saiba (0) O encruamento do aço é obtido em processo mecânico de deformação do mesmo após deformação a frio. Com relação aos processos de deformação mecânica dos materiais, assinale a opção CORRETA. Uma vez a estrutura encruada, a estrutura pode ser modificada através de deformação mecânica em sentido contrário. A ductilidade se mantém com o aumento do grau de encruamento do material. Forjamento é o processo de deformação plástica de metais por prensagem ou martelamento. O encruamento altera a resistência mecânica a tração, porém mantém a dureza superficial do material. Laminação é o processo de deformação plástica que ocorre somente a temperatura ambiente. Gabarito Comentado 2a Questão (Ref.: 201409197591) Fórum de Dúvidas (1 de 1) Saiba (0) O Tratamento Térmico viabiliza que uma peça seja tratada dentro de especificação técnica e a obtenção de propriedades importantes devido as microestruturas presentes na composição. UM material passando pelas curvas de início e fim de transformação, terá como produto final o microconstituinte: Marquensita Austenita Gipsita Sílica Perlita Gabarito Comentado 3a Questão (Ref.: 201409098330) Fórum de Dúvidas (1 de 1) Saiba (0) A frase; "uma maneira prática de representar a dependência da transformação com o tempo em relação à temperatura", está relacionada a que alternativa abaixo? Diagramas de transformação de fases Tabelas de ebulição Diagramas de mudanças gravimétricas Perfis de densidade Diagramas de medição radioativa Gabarito Comentado 4a Questão (Ref.: 201409098347) Fórum de Dúvidas (1 de 1) Saiba (0) Assinale a alternativa correspondente aos objetivos dos tratamentos térmicos de materiais. Remoção das tensões externas; diminuição da dureza; remoção da resistência a corrosão. Remoção das tensões internas; diminuição da dureza; remoção da resistência a corrosão. Remoção das tensões internas; diminuição da dureza; aumento da resistência a corrosão. Remoção das tensões externas; aumento da dureza; remoção da resistência a corrosão. Remoção das tensões internas; aumento da dureza; remoção da resistência a corrosão. Gabarito Comentado 5a Questão (Ref.: 201409098350) Fórum de Dúvidas (1) Saiba (0) Sobre o diagrama de transformação isotérmica é correto afirmar que: Quanto maior o tempo menor a segurança da completa dissolução e do tamanho dos grãos. Avelocidade de resfriamento determina o tipo de microestrutura inicial da peça. É obtido pelo processo de descarbonetação dos aços. O tempo independe das dimensões da peça e da microestrutura desejada. É obtido pelo resfriamento da austenita a temperaturas constantes e sua transformação determinada ao longo do tempo. Gabarito Comentado 6a Questão (Ref.: 201409098334) Fórum de Dúvidas (1) Saiba (0) Das alternativas abaixo, qual NÃO diz respeito a um fator que influencia o tratamento térmico: Número de elementos químicos Atmosfera Tempo Temperatura Velocidade do Resfriamento 7a Questão (Ref.: 201409197595) Fórum de Dúvidas (1 de 1) Saiba (0) Na análise da Curva de Temperatura de uma determinada peça observou-se a mudança nas microestruturas presentes na composição. Em determinado ponto da referida curva aconteceu um resfriamento rápido e como consequência o surgimento de um produto transformado. Quais os produtos obtidos quando da transformação por resfriamento rápido ? Martensita com dureza inferior da Perlita Martensita com dureza igual a Austenita Martensita com dureza superior da Perlita Austenita com dureza proporcional a Perlita Perlita com dureza superior a Austenita Gabarito Comentado 8a Questão (Ref.: 201409197645) Fórum de Dúvidas (1 de 1) Saiba (0) Observa-se que aços com alto teor de carbono possuem muita cementita e o recozimento não é suficiente para diminuir a sua dureza. Por este motivo, faz-e necessário a realização de um tratamento que transforma a cementita em pequenas esferas, diminuindo a dureza do aço. Qual o nome deste Tratamento Térmico ? Recrsitalização Revenimento Martêmpera Esferoidização Encruamento
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