Solucao da prova2

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Segunda Avaliação Semestral Data - 31/07/2013 
DISCIPLINA: ENG360 - Materiais de Construção para Equipamentos na Indústria Química
Professor – Manuel de Almeida Barreto Filho
Aluno - Assinatura _________________________________
QUESTÕES OBJETIVAS (4,0 pontos)
Observação – Cada questão objetiva de “n” alternativas que for respondida de forma incorreta será penalizada adicionalmente ao valor normal da questão em [100/(n-1)] % do valor correspondente à questão. Questões cuja nenhuma resposta for assinalada não terão penalidade adicional além do valor normal da questão. Valor normal de cada questão – 0,2 pontos.
1 – A direção do movimento da linha de discordância espiral é:
A – Perpendicular B – paralela 
2 – Que tipos de deformação são impostas aos átomos que envolvem uma discordância espiral?
A – Tração B – Cisalhante C – Compressão D – todas as anteriores E – Apenas B e C 
3 – Para uma estrutura cristalina particular, a direção de escorregamento é aquela direção no plano de escorregamento que possui?
A – Menor densidade linear B – Maior densidade linear 
4 – Um maior impedimento do movimento das discordâncias torna o material metálico?
A – Mais duro B – Menos duro 
5 – Conforme a concentração de impurezas (em solução sólida) de um metal aumenta, os limites de resistência à tração e de escoamento?
A – Diminuem B – Aumentam
6 – Na média, as interações discordância-deformação causadas pelas discordâncias são:
A – Repulsivas B – Atrativas
7 – Durante a recuperação de um metal trabalhado existe uma redução no número de discordãncias.
A – V B – F
8 – Para metais puros, a temperatura de recristalização é normalmente aproximada por:
A – Tf/10 B – Tf/5 C – 2.(Tf/5) (Tf é a temperatura de fusão do metal puro)
9 – Um material frágil exibe tipicamente uma deformação plástica substancial com grande absorção de energia antes da fratura.
A – V B – F
10 – Que tipo de fratura está associado ao mecanismo de propagação de trincas intergranular?
A – Dúctil B – Frágil C – Ambas 
11 - Quando a concentração de soluto em uma solução sólida excede o limite de solubilidade, qual das seguintes situações ocorre?
A – Formação de uma nova solução sólida ou fase que possui uma composição semelhante àquela da solução sólida original.
B – Formação de uma nova solução sólida ou fase que possui uma composição distinta àquela da solução sólida original.
12 – Uma vez que um sistema esteja em um estado de equilíbrio, um deslocamento do equilíbrio pode resultar da alteração de quais dos seguintes parâmetros?
A – Pressão B – Composição C- Temperatura D – Itens A e C E – Itens A, B e C
13 – O diagrama de fases binário composição-temperatura para um sistema isomorfo será composto de regiões que contém quais das seguintes fases e/ou combinações de fases?
A – Líquido B – Líquido + α C – α D – α+β E – Todos os itens anteriores F – Itens A, B e C
14 – Uma curva solidus separa quais dos seguintes campos de fases?
A - Líquido e Líquido + α B – α e Líquido + α C – α e α+β D - Líquido + α e α+β
15 – Uma reação eutetoide envolve quais das seguintes fases?
A – Um líquido e um sólido B - Um líquido e dois sólidos C - Dois líquidos e um sólido 
D – Três sólidos
16 – Qual das seguintes alternativas descreve a recristalização?
A – Depende da difusão, com uma mudança na composição das fases. 
B – Sem difusão.
C – Depende da difusão, sem mudança na composição de fases.
17 – O processo pelo qual uma deformação plástica é produzida pelo movimento de discordâncias é chamado de deslizamento.
A – V B – F
18 – Para a maioria das ligas metálicas tecnologicamente importantes, o estado ou a microestrutura normal é:
A – de equilíbrio B – metaestável
19 – Considere 
e 
, parâmetros de uma liga que exibe um comportamento tensão-deformação elástico linear. Uma estimativa para seu módulo de resiliência é:
A – 3,03.106 J/m3 B - 3,03.109 J/m3 C – 6,06.106 J/m3
20 – O sinal negativo na definição do módulo de Poisson se explica pelo fato das deformações que ocorrem simultaneamente nas direções longitudinal e transversal serem em sentidos opostos.
A – V B - F
QUESTÕES DISCURSIVAS (6,0 pontos) – Valor de cada questão - 1,0 ponto.
1 – Para um ensaio de tração, em não havendo alteração no volume do corpo de provas durante o processo de deformação (isto é, 
), mostre que 
.
Considere as definições 
 e 
�� EMBED Equation.3 
Solução:
 
�� EMBED Equation.3 
 
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
2 – Uma liga hipotética A-B com composição de 55%p B-45%p A em uma determinada temperatura consiste de frações mássicas de 0,5 para ambas as fases, α e β. Se a composição de β é de 90%p B-10%p A, qual é a composição da fase α?
Solução:
Em termos de %A
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 
Ou
�� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
A composição de 20%p B-80%p A
Em termos de %B
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 
ou
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
3 – Um ensaio de fadiga foi conduzido tal que a tensão média era de 46,2 MPa e a amplitude da tensão era de 219 MPa. Calcule:
(a) o nível máximo de tensão (em MPa);
(b) o nível mínimo de tensão (em MPa);
(c) a razão de tensões;
(d) a magnitude da faixa de tensões (em MPa).
Solução:
 
 
 (1)
 
 
 (2)
Adicionando-se (1) + (2), tem-se:
 
 
 (3)
Substituindo-se (3) em (1), tem-se:
 
 
 (4)
 (5)
 (6)
Substituindo-se (2) em (6), tem-se:
 
Substituindo-se os valores em (3), (4) e (5), tem-se:
 ; 
 ; 
4 – Para uma dada liga metálica, sabe-se que a cinética da recristalização obedece a equação de Avrami com o valor de k igual a 2,73.10-6, sendo o tempo dado em segundos. Se em uma certa temperatura, a taxa de recristalização é de 0,0014 s-1, qual será o tempo total, expresso em segundos, necessário para que a reação de recristalização atinja 90% de sua conclusão?
Equação de Avrami: 
Obs.: Utilize a definição: 
Solução:
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
Aplicando-se a equação de Avrami, tem-se:
 
�� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 
Aplicando-se novamente a equação de Avrami, tem-se:
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
�� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3 
5 – Dado que 
, com 
, determine a expressão de S(θ) e seu valor para 
.
Solução:
6 – Abaixo está uma parte do diagrama de fases H2O-NaCl.
(a) Considerando este diagrama, explique de maneira sucinta como o espalhamento de sal sobre o gelo que se encontra a uma temperatura abaixo de 0oC pode causar o derretimento do gelo.
(b) Em que temperatura o sal não é mais útil para causar o derretimento do gelo?
Solução:
(a) o espalhamento de sal sobre o gelo abaixará a temperatura de fusão, uma vez que a curva liquidus diminui de 0oC (em 100% H2O) até a temperatura eutética de aproximadamente -21oC (23%p NaCl). Dessa forma, o gelo a uma temperatura abaixo de 0oC (e acima de -21oC) pode formar uma fase líquida pela adição desal.
(b) Em -21oC e abaixo dessa temperatura, o sal não é mais útil para causar o derretimento do gelo,uma vez que essa é a temperatura mais baixa na qual se forma uma fase líquida (isto é, essa é a temperatura eutética para esse sistema)
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