Resposta KLS Materiais de Construção Mecânica - Unidade 2

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Unidade 2 Seção 1 – Atividade Diagnosticada
Questão 1.
O conhecimento de outros termos, comumente utilizados no ensino de química, é necessário para a interpretação correta dos diagramas de fases.
Dadas as afirmações abaixo, julgue as entre verdadeiras (V) ou falsas (F)
I. O limite de solubilidade é a quantidade mínima de um soluto que pode ser dissolvida.
II. O aumento da temperatura provoca a diminuição do limite de solubilidade e a formação de precipitado.
III. Fases é uma porção heterogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes.
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
a. I - V, II - V, III - V.
b. I - F, II - F, III - V.
c. I - V, II - V, III - F.
d. I - F, II - F, III - F.
e. I - V, II - F, III - V.
Questão 2.
A figura a seguir apresenta o diagrama unário do ferro puro onde observa-se que a linha de equilíbrio líquido-sólido é quase horizontal, isto significa dizer que o ponto de fusão do metal é praticamente independente da pressão.
Diagrama de fases unário do ferro puro
Leia atentamente o trecho que segue: "O ferro α é estável a temperaturas ______________, possui estrutura cristalina de célula unitária ____________ e nestas condições uma das principais características é ser _________________________.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
a. inferiores a 910°C, CCC, ferromagnético.
b. inferiores a 910°C, CFC,paramagnético.
c. inferiores a 910°C, CCC, paramagnético.
d. superiores a 910°C, CFC, ferromagnético.
e. superiores a 910°C, CCC, paramagnético.
Questão 3.
No diagrama de fases, cada uma das curvas representa uma transformação de fase: sólido a líquido, líquido a vapor, sólido a vapor, como mostra o diagrama unário da água, no qual são dadas as curvas A, B e C.
Com base no diagrama de fases unário da água, assinale a alternativa correta com relação às curvas de transformação de fases.
a. A curva de transformação de fases B corresponde às transformações de condensação e ebulição. Porém, o sentido da seta indica apenas a transformação de condensação.
b. A curva de transformação de fases C corresponde às transformações de deposição e sublimação. Porém, o sentido da seta indica apenas a transformação de sublimação.
c. A curva de transformação de fases A corresponde às transformações de condensação e ebulição. Porém, o sentido da seta indica apenas a transformação de condensação.
d. A curva de transformação de fases A corresponde às transformações de fusão e solidificação. Porém, o sentido da seta indica apenas a transformação de solidificação.
e. A curva de transformação de fases C corresponde às transformações de deposição e sublimação. Porém, o sentido da seta indica apenas a transformação de deposição.
Unidade 2 Seção 1 – Atividade de Aprendizagem
Questão 1.
A compreensão de diagramas de fases para sistemas de ligas é extremamente importante, pois existe uma forte correlação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas, e o desenvolvimento da microestrutura em uma liga está relacionado às características do seu diagrama de fases.
Associe as informações entre as colunas A e B.
COLUNA A				COLUNA B
I. COMPONENTE	( ) Estado em que um sistema atinge o menor valor de energia livre em uma determinada combinação de temperatura, pressão e composição.
II. SOLVENTE	( ) Ocasionalmente seus átomos são também chamados de átomos hospedeiros.
III. EQUILÍBRIO	( ) Metais puros e/ou compostos que compõem uma liga.
IV. SISTEMAS	( ) Uma série de possíveis ligas que consistem nos mesmos componentes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta que associa as colunas A e B:
a. II, III, IV e I.
b. III, I, IV e II.
c. I, II, III e IV.
d. III, II, I e IV.
e. IV, III, II e I.
Questão 2.
O limite de solubilidade é definido como a quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvida. Um exemplo clássico é a quantidade de açúcar (soluto) que pode ser dissolvida na água (solvente).
A figura a seguir apresenta a solubilidade do açúcar em um xarope de açúcar-água.
A partir da análise do gráfico apresentado, assinale a alternativa correta: 
a. O aumento da temperatura provoca o aumento do limite de solubilidade somente para a composição no ponto A.
b. O aumento da temperatura provoca a diminuição do limite de solubilidade de A para B.
c. Na temperatura de 20 °C a composição 40%p de água e 60%p de açúcar é totalmente líquida.
d. A 90 °C uma composição de 90%p açúcar e 10%p água é totalmente sólida.
e. A soma das concentrações dos componentes qualquer composição será igual a 100%p, isto é, 50%p para cada um dos componentes.
Questão 3.
A existência do ferro no estado sólido em três formas (ferro-δ, ferro-γ e o ferro-α) é um fenômeno conhecido como polimorfismo ou alotropia, fenômeno também encontrado no carbono.
 
Assinale a alternativa que apresenta o alótropo do carbono e a estrutura cristalina que a figura refere-se:
a. trata-se da estrutura cristalina do diamante, em que os átomos de carbono estão ligados em um arranjo de estrutura hexagonal.
b. trata-se da estrutura cristalina do diamante, em que os átomos de carbono estão ligados em um arranjo de estrutura cúbica.
c. trata-se da estrutura da grafita, em que os átomos de carbono estão ligados em conjunto de camadas em uma rede tetraédrica.
d. trata-se da estrutura cristalina do diamante, em que os átomos de carbono estão ligados em um arranjo de estrutura tetraédrica.
e. trata-se da estrutura da grafita, em que os átomos de carbono estão ligados em conjunto de camadas em uma rede hexagonal.
Unidade 2 Seção 2 – Atividade Diagnosticada
Questão 1.
Os diagramas de fases em equilíbrio representam as relações entre a temperatura, as composições, e as quantidades de cada fase em condições de equilíbrio. São diversos os tipos de diagramas de fases, no entanto, alguns diagramas de fases são mais utilizados por conter apenas a temperatura e composição como variáveis.
Em ligas metálicas, quaisquer soluções sólidas presentes do diagrama de fases são designadas por letras gregas (α, γ, δ, ...).A Figura a seguir apresenta um diagrama de fases.
Analisando o diagrama de fases apresentado, assinale a única alternativa correta:
a. No diagrama de fases cobre-níquel os elementos são representados no eixo das ordenadas, um dos elementos a esquerda do gráfico e o outro componente no lado direito.
b. No diagrama de fases cobre-nióbio os elementos são representados no eixo das abscissas, um dos elementos a esquerda do gráfico e o outro componente no lado direito.
c. O sistema cobre-níquel é chamado de isomorfo devido a solubilidade incompleta dos dois componentes nos estados líquidos e sólidos.
d. No diagrama de fases cobre-nióbio os elementos são representados no eixo das ordenadas, um dos elementos a esquerda do gráfico e o outro componente no lado direito.
e. No diagrama de fases cobre-níquel os elementos são representados no eixo das abscissas, um dos elementos a esquerda do gráfico e o outro componente no lado direito.
Questão 2.
Os diagramas de fases em equilíbrio representam as relações entre a temperatura, as composições, e as quantidades de cada fase em condições de equilíbrio.
Dadas as colunas A e B
COLUNA A				COLUNA B
I. Linha liquidus.	( ) as três fases coexistem em equilíbrio em uma determinada temperatura e a composição das fases são fixas. 
II. Linha solidus.	( ) curva temperatura-composição para a fase líquida que coexiste, em equilíbrio, com o sólido.
III. Linha solvus.	( ) curva temperatura-composição para a fase sólida que coexiste, em equilíbrio, como outros sólidos.
IV. Ponto eutético.	( ) curva temperatura-composição para a fase sólida que coexiste, em equilíbrio, com o líquido.
 Assinale a alternativa que relaciona corretamente as colunas A e B.
a. IV, I, III e II.
b. II, III, I e IV.
c. IV, III, II e I.
d. III, II, I e IV.
e. II, IV, I e III.
Questão 3.
No diagrama de fases existem diferentes tipos de reações e sistemas anisomorfos muito importantes.
Entre as diferentes reações e sistemas anisomorfos muito importantes, a reação de resfriamento de uma região que coexistem uma fase sólida β e uma fase líquida que se transforma em uma fase sólida α é denominada:
a. Eutetóide.
b. Peritetóide.
c. Peritético.
d. Monotético.
e. Eutética.
Unidade 2 Seção 2 – Atividade de Aprendizagem
Questão 1.
Os diagramas de fases em equilíbrio representam as relações entre a temperatura, as composições, e as quantidades de cada fase em condições de equilíbrio.
Dadas as afirmações a seguir:
I. O sistema cobre-níquel é chamado de isomorfo devido a completa solubilidade dos dois componentes nos estados líquido e sólido.
II. Para as composições diferentes dos componentes puros, a fusão ocorrerá em uma faixa de temperatura onde as fases líquida e sólida encontram-se em equilíbrio.
III. Para determinar as fases que estão presentes em uma liga metálica, basta definir o par composição-concentração desejado.
 É correto o que afirma se:
a. Somente em II e III.
b. Em I, II e III.
c. Somente em I e III.
d. Somente em I e II.
e. Somente em II.
Questão 2.
Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são as mais estáveis nas diferentes composições, temperaturas e pressões.
No ponto _____________ o equilíbrio é invariante, portanto, o equilíbrio entre três fases ocorre a uma determinada temperatura e as composição das três fases são fixas.
Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna acima:
a. Eutético.
b. Eutetóide.
c. Peritético.
d. Monotético.
e. Peritetóide.
Questão 3.
Um tipo comum e relativamente simples de diagrama de fases encontrado para ligas binárias é o diagrama para o sistema cobre-prata; esse diagrama de fases é conhecido como diagrama de fases eutético binário.
A Figura a seguir apresenta o diagrama de fases para o sistema cobre-prata.
 Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, ao que os pontos A, B e C correspondem no diagrama de fases
a. Curva solidus, curva solvus, curva liquidus.
b. Curva liquidus, curva solvus, ponto eutético.
c. Ponto eutético, temperatura eutético, curva liquidus.
d. Curva solvus, ponto eutético, curva liquidus.
e. Curva liquidus, curva solidus, curva solvus.
Unidade 2 Seção 3 – Atividade Diagnosticada
Questão 1.
Os aços e ferros fundidos são os principais materiais estruturais e são compostos essencialmente por ferro e carbono. Os diagramas de fases em equilíbrio referem-se a condições de resfriamento que ocorrem muito lentamente, isto é, o equilíbrio entre as fases é mantido continuamente.
A Figura seguir apresenta o diagrama de fases para o sistema Fe-Fe3C.
A partir do diagrama apresentado, assinale a alternativa correta com relação aos limites de solubilidades observados no diagrama ferro-carbeto de ferro.
a. Na austenita a solubilidade máxima de carbono nesta fase é de 2,14%p C a temperatura de 1147 °C.
b. A cementita é composta por 6,7%p de carbono e possui estrutura cristalina cúbica de face centrada.
c. Na ferrita α a solubilidade mínima de carbono é de 0,022%p C a temperatura de 727 °C.
d. A ferrita δ pode ser considerada virtualmente a mesma que a austenita, exceto pela faixa de temperatura em que ocorre.
e. Por ser estável somente em temperaturas muito elevadas, a ferrita α não apresenta qualquer importância tecnológica.
Questão 2.
Nas ligas de aço, muitas são as microestruturas que podem ser formadas e a partir da composição eutetóide (0,76%p C) as mudanças de fases que ocorrem com o resfriamento lento da fase austenita para as fases α + Fe3C são relativamente complexas.
Além da composição eutetóide, no diagrama de fases Fe-Fe3C existem outros tipos de ligas. 
" As ligas _______________ligas que apresentam composição entre 0,022 e 0,76%p C."
a. Hipoeutetóide.
b. Eutética.
c. Eutetóide.
d. Hipereutetóides.
e. Monotética.
Questão 3.
Os diagramas de fases em equilíbrio não apresentam a formação de fases que ocorre fora do equilíbrio, em composições e quantidades de fases fora do equilíbrio e as formações de fases em condições denominadas metaestáveis. 
O ferro puro ao ser submetidos a diferentes temperaturas experimenta transformações alotrópicas, isto é, o ferro no estado sólido existe com diferentes estruturas cristalinas.
Dadas as afirmações julgue as entre verdadeiras (V) ou falsas(F):
I. ( ) O carbono atua como impureza intersticial no ferro formando uma solução sólida com os alótropos do ferro.
II. ( ) A perlita existe como grãos denominados colônias onde as camadas estão orientadas todas na mesma direção. 
III. ( ) Os aços apresentam teores acima a 6,7% em peso de carbono.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a. I - F, II - F, III - F.
b. I - V, II - V, III - F.
c. I - F, II - V, III - F.
d. I - V, II - V, III - V.
e. I - V, II - F, III - V.
Unidade 2 Seção 3 – Atividade de Aprendizagem
Questão 1.
Os diagramas de fases em equilíbrio representam as relações entre a temperatura, as composições, e as quantidades de cada fase em condições de equilíbrio. São diversos os tipos de diagramas de fases.
Analise as seguintes afirmações:
I. O diagrama de fases Fe-C estável apresenta o equilíbrio entre o ferro e o carbeto de ferro.
II. Os diagramas de fases em equilíbrio não apresentam a formação de fases que ocorre fora do equilíbrio.
III. O ferro puro ao ser submetidos a diferentes temperaturas experimenta transformações alotrópicas, isto é, o ferro no estado sólido existe com diferentes estruturas cristalinas.
É correto o que afirma se:
a. Apenas I e II.
b. Em I, II e III.
c. Apenas I e III.
d. Somente em II.
e. Apenas II e III.
Questão 2.
O ferro puro ao ser submetidos a diferentes temperaturas experimenta transformações alotrópicas, isto é, o ferro no estado sólido existe com diferentes estruturas cristalinas.
Nesta fase a solubilidade máxima de carbono é de 0,022%p C a temperatura de 727 °C e entre suas propriedades destacam-se a baixa resistência mecânica, elevada tenacidade e boa tenacidade.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente a qual alótropo o trecho refere-se:
a. ferrita γ.
b. ferrita δ.
c. ferrita α.
d. cementita γ.
e. cementita α.
Questão 3.
Nas ligas de aço, muitas são as microestruturas que podem ser formadas e a partir de determinadas composições as mudanças de fases que ocorrem com o resfriamento lento da fase austenita para as fases α + Fe3C são relativamente complexas.
A Figura a seguir apresenta a fotomicrografia de um aço do sistema ferro-carbono:
Assinale a alternativa que apresenta corretamente ao tipo da composição do aço e qual a microestruturas presente.
a. Aço eutetóide, perlita.
b. Aço eutetóide, ferrita α.
c. Aço eutético, ferrita α.
d. Aço proeutetóide, perlita.
e. Aço eutético, cementita.
Unidade 2 – Avaliação da Unidade
Questão 1.
A compreensão de diagramas de fases para sistemas de ligas é extremamente importante, pois existe uma forte correlação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas, e o desenvolvimento da microestrutura em uma liga está relacionado às características do seu diagrama de fases.
Dadas as informações das colunas A e B a seguir:
COLUNA A			COLUNA B
I. Componente	( ) uma porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes.
II. Sistema	( ) consiste em pelo menos dois tipos diferentes de átomos.
III. Solução sólida	( ) pode se referir a um corpo específico de material sob consideração.
IV. Fase				( ) são metais puros e/ou compostos que compõem uma liga.
 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da relação entre as as informações das colunas A e B.
a. I, II, III e IV.
b. I, II, IV e III.
c. II, IV, I e III.
d. IV, III, II e I.
e. IV, III, I e II.
Questão 2.
O limite de solubilidade pode ser definido como a quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvida. Um exemplo clássico é a quantidade de açúcar (soluto) que pode ser dissolvida na água (solvente). 
A figura a seguir apresenta a solubilidade do açúcar (C12H22O11)
em um xarope de açúcar-água.
Dadas as afirmações a seguir:
I. A 30 °C a composição máxima de xarope é de aproximadamente 63%p de açúcar e 37%p água.
II. A concentração máxima de açúcar é de aproximadamente 69%p em 60 °C.
III. A adição de açúcar em uma solução líquida de composição de 63%p de açúcar e 37%p água a 30 °C resultará na precipitação do açúcar em estado sólido.
É correto o que se afirma:
a. Em II e III.
b. Somente em III.
c. Em I, II e III.
d. Somente em II.
e. Somente em I.
Questão 3.
Na prática, sabemos que uma liga metálica possui mais que dois componentes em sua composição, porém, um diagrama de fases binário ilustra os princípios empregados para o controle das microestruturas. O sistema cobre-níquel é chamado de isomorfo devido a completa solubilidade dos dois componentes nos estados líquido e sólido.
A figura a seguir traz o diagrama de fases do sistema cobre-níquel, um dos diagramas mais fáceis de serem interpretados.
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a quantidade em porcentagem da fase α e de líquido a 1250 °C
a. 75% α e 25% L.
b. 50% α e 50% L.
c. 38% α e 62% L.
d. 62% α e 38% L.
e. 25% α e 75% L.
Questão 4.
Uma porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes. Duas fases distintas em um sistema têm características físicas e / ou químicas distintas por exemplo a água e o gelo. A figura a seguir apresenta o diagrama de fases para o sistema cobre-níquel.
Com base no diagrama de fases cobre-níquel, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a composição de fases presentes nos pontos 1, 2 e 3.
a. 60%p Ni 40%p Cu, 30%p Ni 70%p Cu e 40%p Ni 60%p Cu.
b. 40%p Ni 60%p Cu, 70%p Ni 30%p Cu e 60%p Ni 40%p Cu.
c. 60%p Ni 40%p Cu, 40%p Ni 60%p Cu e 30%p Ni 70%p Cu.
d. 40%p Ni 60%p Cu, 60%p Ni 40%p Cu e 30%p Ni 70%p Cu.
e. 30%p Ni 70%p Cu, 40%p Ni 60%p Cu e 60%p Ni 40%p Cu.
Questão 5.
Diagramas de fases são úteis para prever as transformações de fases e as microestruturas resultantes. Uma parte do diagrama de fases ferro-carbono está apresentada na figura a seguir.
O ferro puro, ao ser aquecido, experimenta duas alterações na sua estrutura cristalina antes de se fundir. Em um sistema ferro-carbono existem diversos tipos de reações. Utilizando o diagrama de fases do sistema Fe-Fe3C assinale a alternativa que apresenta corretamente a reação eutética.
a. γ (4,3%p C) ⇔ α (2,11%p C) + Fe3C (6,7%p C).
b. γ (0,76%p C) ⇔ α (0,022%p C) + Fe3C (6,7%p C).
c. L (0,76%p C) ⇔ γ (0,022%p C) + Fe3C (6,7%p C).
d. L (2,14%p C) ⇔ γ (0,11%p C) + Fe3C (6,7%p C).
e. L (4,3%p C) ⇔ γ (2,11%p C) + Fe3C (6,7%p C).