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Questões de revisão – Ciência dos Materias
PROFESSORA – Sheila Bonetti - DATA 25/04/18
ACADÊMICO(A) ALEX SCHULZ NOTA: ______ .
Observações: 
 As questões deverão ser respondidas e como combinado deverão ser entregues até dia 01/05/18, pois correspondem a presença da aula do dia 25/04/18.
Bom trabalho a todos!
RESPONDA:
Com que se ocupa a Ciência dos Materiais e qual sua importância na engenharia moderna?
Se ocupa da investigação e estudo de novos e já existentes materiais, desde a análise de sua estrutura até suas possíveis aplicações nos diversos meios. É de grande importância na engenharia moderna, pois possibilita solucionar problemas e/ ou tornar mais eficiente determinado produto.
Quais são os critérios que um engenheiro deve considerar para escolher um material.
Deve-se levar em consideração o processo de fabricação, estrutura e propriedades do material. 
	
3. Como se inter relacionam estrutura, propriedades, processamento e desempenho em serviço de um material?
 As propriedades dependem da estrutura cristalina ou não-cristalina dos materiais que por sua vez depende do processamento e do material. As propriedades de um material, originam-se em sua estrutura interna que por sua vez estão ligadas não apenas aos átomos mas também como estes se ligam aos seus vizinhos em cristais, moléculas e microestrutura. Diferentes processamentos podem alterar as estruturas internas sob diferentes perspectivas originando, por conseguinte, materiais com propriedades também distintas.
4. A partir de um material de sua escolha, dê duas aplicações para o mesmo e descreva as propriedades de interesse em cada aplicação. 
	
Polietileno: bolsas plásticas – não rasgam com tanta facilidade com o papel, agüentam mais peso, fácil produção, higiênicas, podem ser produzidas bem finas 
(pouca matéria-prima). 
Vasos de flor – não necessitam ser processados por processos onerosos 
de queimas cerâmicas, não se rompem com tanta facilidade, existe uma abundancia de material reciclável para ser utilizado, o ataque a fungos é menor 
Que a cerâmica.
	
5. O que é compromisso entre as propriedades de um material?
É o fato de o material atender as necessidades sem comprometer a confiabilidade do produto. Por exemplo, um material de alta resistência apresenta uma baixa ductilidade. Por isso é necessário estabelecer este tipo de compromisso.
	
6. Como a questão ambiental está presente na seleção de um material para determinado emprego.
É interessante projetar a forma de descarte do produto a ser produzido. Materiais que possam ser reutilizados ou reciclados com certeza são mais atraentes para o Meio Ambiente.
7- Qual é a importância do entendimento da estrutura atômica de um átomo na Ciência dos Materiais?
Para o estudo dos diversos materiais usados na engenharia, é preciso conhecer a sua estrutura atômica, propriedades e comportamento, quando submetidos à tensões , esforços ou tratamento que modificam sua microestrutura.
8 - O que são os números quânticos de um átomo?
Representa os níveis (ou camadas) principais de energia para o elétron, pode ser imaginado como uma camada no espaço onde a probabilidade de encontrar um elétron com valor particular de n é muito alta.
9 - Caracterize: ligação iônica; ligação covalente e ligação metálica.
Ligação iônica: Atração mútua entre positivo e negativo (propriedades encontradas : Materiais isolantes, duros e quebradiços. Ex: cerâmica, cimentos , rebolos e sal de cozinha). 
Ligação covalente: Compartilhamento de elétrons de átomos adjacentes. (propriedades encontradas : Também isolantes, menos quebradiços. Ex: Plásticos).
 Ligação metálica: Caracterizada pôr uma nuvem de elétrons livres e íons positivos. (propriedades encontradas : bons condutores de eletricidade e calor. Ex: ferro, cobre e alumínio).
10 - Explique porque sólidos iônicos tipicamente não conduzem eletricidade, enquanto que se dissolvidos em água serão condutores.
O íon no estado Sólido não conduzem eletricidade por não ter espaço para se locomover, ou seja, estão compactadas, não há colisões, ou se há é desprezível no estado solido. Então na presença de água, os ions se locomove de forma que 
conduzem eletricidade.
11 - Como poderiam ser explicadas algumas propriedades do diamante a partir de suas ligações químicas?
No diamante, não há formação de moléculas individuais. A agregação das partículas para formar o material é realizada pela ligação covalente entre átomos de carbono, muito forte, o que explica a alta temperatura necessária para quebrá-la e fundir o diamante. Poderíamos pensar que, no caso do diamante, os átomos de carbono ligam-se para formar uma molécula gigante.
12 - Sob o ponto de vista de energia, diferencie: Materiais condutores, semicondutores e isolantes.
 Condutores
Os elétrons presentes na camada de valência são denominados de elétrons livres, e a força de atração entre eles e o núcleo atômico é pequena, logo, eles possuem facilidade de se movimentar pelo material, tornando a substância em questão um bom condutor de eletricidade.
Isolantes
Eles são também chamados de dielétricos. Os elétrons que formam esses materiais não têm facilidade de movimentação, tendo em vista a forte ligação entre eles e o núcleo atômico.
Semicondutores 
Possuem propriedades elétricas intermediárias entre condutores e isolantes. As condições físicas às quais o material é submetido determinam se ele se comportará como condutor ou como um isolante. Esses materiais são largamente utilizados pela indústria de eletrônicos para a composição de circuitos.
Diferencie materiais cristalinos de materiais não-cristalinos em termos de arranjamento atômico.
 Sólidos cristalinos são substâncias que pode ser considerada cristalina quando os átomos ou moléculas que a constitui estão dispostos segundo uma rede tridimensional bem definida e que é repetida por milhões de vezes. (Ordem de longo alcance) Já os sólidos amorfos ou não-cristalinos em geral, não apresentam regularidade na distribuição dos átomos.
- Quais são as estruturas cristalinas mais comuns encontradas nos materiais metálicos?
Cúbica de corpo centrado (CCC), cúbica de face centrada (CFC), hexagonal compacta (HC) 
- O que você entende como “fator de empacotamento atômico” e de que depende?
O fator de empacotamento atômico (ou FEA) é um índice que varia de zero a um e representa a fração do volume de uma célula unitária que corresponde a esferas sólidas, assumindo o modelo da esfera atômica rígida. Tem como objetivo informar quantos átomos pode ser organizado numa estrutura cristalina e determinar a qualidade no empilhamento. Com outras palavras ele mede a fração de espaço da rede que é efetivamente ocupado pelos átomos. Isto porque a forma como os átomos estão arranjados (o tipo de estrutura cristalina) pode ocupar mais eficientemente ou não o espaço. Este fator é definido como a razão entre o espaço ocupado pelos átomos em uma célula unitária e o volume da célula cristalina. Neste caso, os átomos são representados por esferas sólidas que se tocam para construir a rede.
- O que é polimorfismo ou alotropia? Quais as consequências deste fenômeno nas propriedades dos materiais? Cite 2 exemplos de materiais que exibem polimorfismo.
Polimorfismo é o fenômeno que ocorre em alguns metais e não-metais, de poderem ter mais do que uma estrutura cristalina. Já a alotropia é quando é encontrado em sólidos elementares, quando eles podem ter mais do que uma estrutura cristalina. Esta condição é conhecida por Alotropia. Geralmente acompanham mudanças de densidade e de outras propriedades físicas. Exemplos de polimorfismo Carbono: grafita - polimorfo estável nas condições ambientes; diamante - formado a pressõesextremamente elevadas. e Ferro Puro: Estrutura Cristalina CCC - temperatura ambiente; Estrutura Cristalina CFC - temperatura de 912°C (1674°F).
- Quais as informações básicas que podem ser obtidas por difração de raios x?
É possível, com esse método, identificar as posições atômicas e a composição química das amostras investigadas, além das tensões na sua rede cristalina, e também identificar as fases cristalinas nela presentes.
- Há variação de volume quando o ferro é aquecido, ou seja, na passagem da estrutura ccc para cfc? Explique.
Sim, pois é uma estrutura polimorfista que sofre transformações das propriedades físicas
- O correto é: estrutura cristalina ou microestrutura cristalina?
Estrutura Cristalina.
-. O plano (em cor escura, abaixo) que cortasse o cubo do sistema cúbico de face centrada, CFC (contendo uma esfera em cada vértice e uma em cada face, tão próximas que algumas delas se tocam ), mostraria qual dessas figuras?
 
A, B, C
	Forma A