A3 - Ciencia dos Materiais - 2017.2

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28/01/2019 Ilumno
http://ilumno.sgp.starlinetecnologia.com.br/ilumno/schedule/resultcandidatedetailprint/1236330/a2cd041a-e9eb-11e5-8fcb-b8ca3a5ebf30/ 1/8
Local: A313 - Bloco A - 3º andar / Andar / Polo Tijuca / TIJUCA 
Acadêmico: VIRCIM-001
Aluno: JOÃO PEDRO SANTOS LOPES 
Avaliação: A3
Matrícula: 20161105060 
Data: 16 de Dezembro de 2017 - 10:30 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 5,75/10,00
1  Código: 24106 - Enunciado: Materiais são, obviamente, uma parte da matéria no universo. De forma mais específica, eles
são as substâncias cujas propriedades as tornam utilizáveis em estruturas, máquinas, dispositivos ou produtos
consumíveis. (Fonte: VAN VLACK, L. H. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: Campus.) Associe a
coluna 1 — categorias de materiais — com a coluna 2 — propriedades características de cada categoria de materiais. Coluna
1 Coluna 2 1 - Metálicos 2 - Cerâmicos 3 - Polímeros 4 - Compósitos (  ) Quimicamente estáveis. Alto ponto de fusão. Alta
dureza. (  ) Altamente moldáveis. Pouco rígidos. Baixos pontos de fusão ou de decomposição. (  ) Dúcteis. Bons condutores
de calor. Não são transparentes.  De acordo com a sua associação, demonstre a sequência correta.
 a) 1 - 2 - 3
 b) 2 - 3 - 1
 c) 2 - 4 - 1
 d) 3 - 2 - 4
 e) 3 - 4 - 1
 
Alternativa marcada:
b) 2 - 3 - 1
Justificativa: Resposta correta:  2 - 3 - 1  As propriedades apresentadas são características das categorias dos cerâmicos,
polímeros e metálicos. Os materiais compósitos são combinações de mais de uma categoria de materiais e, por isso, podem
apresentar propriedades diversas, dependendo do tipo de materiais que foram usados na sua confecção. Cerâmicos –
 Quimicamente estáveis. Alto ponto de fusão. Alta dureza. Polímeros – São altamente moldáveis. Pouco rígidos. Baixos
pontos de fusão ou de decomposição. Metálicos – Dúcteis. Bons condutores de calor. Não são transparentes.   Distrator: As
demais alternativas estão erradas, porque não apresentam a sequência de classificação correta.
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2  Código: 24915 - Enunciado: A palavra polímeros vem do grego poli, que significa “muitas”, e meros, que é “partes” e são
macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores. Sobre os materiais poliméricos, indique a única
alternativa correta.
 a) Podem ser encontrados polímeros amorfos e semicristalinos.
 b) Não existem polímeros cristalinos, mas polímeros semicristalinos.
 c) Como nos polímeros não são encontrados facilmente elétrons livres, eles não são bons condutores de eletricidade.
 d) Os dímeros são formados por duas unidades celulares do polímero, o monômero.
 e) As unidades básicas formadoras de todos os polímeros são os monômeros.
 
Alternativa marcada:
e) As unidades básicas formadoras de todos os polímeros são os monômeros.
Justificativa: Resposta correta: As unidades básicas formadoras de todos os polímeros são os monômeros. Todos os
polímeros são constituídos por unidades básicas, os monômeros (unidade formadora).   Distratores: Podem ser
encontrados polímeros amorfos e semicristalinos. Errada. Apenas existem polímeros amorfos. Não existem polímeros
cristalinos, mas polímeros semicristalinos. Errada. Apenas existem polímeros cristalinos. Como nos polímeros não são
encontrados facilmente elétrons livres, eles não são bons condutores de eletricidade. Errada. Todo polímero é bom
condutor de eletricidade. Os dímeros são formados por duas unidades celulares do polímero, o monômero. Errada.
A unidade formadora dos polímeros são os dímeros.
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3  Código: 23428 - Enunciado: Nenhuma pedra se parece exatamente com um diamante, mas a safira, variedade cristalina de
óxido de alumínio (Al O ) tem propriedades que se aproximam do diamante. O índice de refração da safira branca é um
pouco menor do que o do diamante. Uma safira branca de boa qualidade é transparente e sem cor e parece ser um quilate
de diamante, mas não custa nem perto do valor de um diamante. Safiras incolores têm sido muito utilizadas como um
substituto para diamantes. A transparência apresentada pela safira (Al O ) pode ser explicada: I. Por apresentar uma
estrutura de um monocristal. II. Por apresentar uma estrutura de um policristal. III. Pela ausência de defeitos que provocam
espalhamento de luz. Com base em sua análise, demonstre as afirmativas corretas.
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28/01/2019 Ilumno
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 a) Apenas a I.
 b) I e II.
 c) I e III.
 d) II e III.
 e) I, II e III.
 
Alternativa marcada:
d) II e III.
Justificativa: Resposta correta: I e III. A transparência é perdida com a presença de defeitos que promovem o
espalhamento da luz e os monocristais são altamente perfeitos. Eles apresentam um único grão e, consequentemente, não
existem contornos de grão, que seriam um dos defeitos que promoveriam o espalhamento da luz.   Distrator: A afirmativa II
está errada, pois, em um policristal, existem contornos de grão, que são defeitos que promoveriam o espalhamento de luz
e, consequentemente, a perda da transparência.
4  Código: 24337 - Enunciado: A célula unitária é uma subdivisão da rede que ainda mantém as características típicas de toda
a rede. É possível montar uma rede empilhando células unitárias idênticas. Existem sete arranjos únicos, conhecidos como
sistemas cristalinos. Fonte: ASKELAND, D. R. Ciência e engenharia dos materiais. EUA: Cengage Learning. Avalie os dados de
tamanho das arestas para três sistemas cristalinos 1, 2 e 3, com ângulos entre as arestas (a, b e g) iguais a 90°,
representados na figura a seguir.             Fonte: Rocha. Demonstre corretamente os três sistemas representados em 1, 2 e 3.
 a) Cúbico, tetragonal e ortorrômbico.
 b) Cúbico, tetragonal e romboédrico.
 c) Cúbico, ortorrômbico e romboédrico.
 d) Cúbico, ortorrômbico e trigonal.
 e) Cúbico, romboédrico e trigonal.
 
Alternativa marcada:
d) Cúbico, ortorrômbico e trigonal.
Justificativa: Resposta correta:  Cúbico, tetragonal e ortorrômbico. O sistema cúbico tem as arestas iguais (a = b = c), o
sistema tetragonal tem duas arestas iguais e uma diferente (a = b ≠ c) e o sistema ortorrômbico tem todas as arestas
diferentes entre si (a ≠ b ≠ c).   Distratores: Cúbico, tetragonal e romboédrico. Errada. No sistema romboédrico, a = b = c, a =
b = g ≠ 90°, o que não confere com a figura 3. Cúbico, ortorrômbico e romboédrico. Errada. No sistema ortorrômbico,  a ≠ b ≠
c, o que não confere com a figura 2 e, no sistema romboédrico, a = b = c, a = b = g ≠ 90°, o que não confere com a figura 3.
Cúbico, ortorrômbico e trigonal. Errada. No sistema ortorrômbico,  a ≠ b ≠ c, o que não confere com a figura 2, e trigonal é
outro nome que se dá ao sistema romboédrico, a = b = c, a = b = g ≠ 90°, o que não confere com a figura 3. Cúbico,
romboédrico e trigonal. Errada. No sistema romboédrico, a = b = c, a = b = g ≠ 90°, o que não confere com a figura 2, e
trigonal é outro nome que se dá ao sistema romboédrico, a = b = c, a = b = g ≠ 90°, o que não confere com a figura 3.
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5  Código: 24909 - Enunciado: No diagrama de equilíbrio do sistema ferro-cementita, observam-se as reações
invariantes, aquelas consideradas reações que ocorrem a temperatura constante. Sobre o sistema ferro-cementita, escolha
a alternativa correta.
 a) O item apresenta apenas duas das reações invariantes que ocorrem no sistema ferro-cementita.
 b) O item apresenta apenas uma reação invariante que ocorre no sistema ferro-cementita.
 c) Apesar de o item apresentar duas reações invariantes, apenas uma, a eutetóide, ocorre no sistema ferro-cementita.
 d) No diagrama de fase do ferro-carbono, para o sistema ferro-cementita, ocorrem as reações peritética, eutética e
eutetoide.
 e) O item apresenta apenas uma reação presente nosistema ferro-cementita, a peritética.
 
Alternativa marcada:
d) No diagrama de fase do ferro-carbono, para o sistema ferro-cementita, ocorrem as reações peritética, eutética e
eutetoide.
Justificativa: Resposta correta: No diagrama de fase do ferro-carbono, para o sistema ferro-cementita, ocorrem as reações
peritética, eutética e eutetoide. Tanto os aços como os ferros fundidos, que são os principais materiais estruturais em toda
e qualquer cultura tecnologicamente avançada, são essencialmente ligas ferro-carbono, daí a necessidade de estudá-las.  
Distratores: As demais alternativas estão erradas, porque, de todos os sistemas de ligas binárias, o que é possivelmente o
mais importante é aquele formado pelo ferro e o carbono.
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28/01/2019 Ilumno
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6  Código: 23424 - Enunciado: Os refrigerantes são bebidas gaseificadas que são comercializados em recipientes metálicos
(latas de alumínio), cerâmicos (garrafas de vidro) e poliméricos (garrafas PET). A maioria das pessoas acha que o sabor é
melhor quando a armazenagem é feita em um recipiente de vidro. Com base nas propriedades dos materiais cerâmicos,
analise se as afirmativas, a seguir, explicam corretamente a preservação do sabor do refrigerante nesse tipo de recipiente. I.
O vidro é um material impermeável, o que contribui para que não haja perda do gás. II. O vidro apresenta grande inércia
química, ou seja, demora anos para interagir quimicamente com o conteúdo. III. Materiais cerâmicos são isolantes térmicos.
Ao ser consumido gelado, a temperatura do refrigerante não se eleva tão rapidamente, o que contribui para manter o gás
no líquido mais tempo. Com base em sua análise, demonstre a alternativa correta.
 a) I.
 b) I e II
 c) I e III.
 d) II e III.
 e) I, II e III.
 
Alternativa marcada:
d) II e III.
Justificativa: Resposta correta: I, II e III. I. O vidro possui propriedade impermeável que impede a perda do gás que está
dentro do recipiente durante a armazenagem. II. A grande inércia química é responsável por manter o sabor original do
produto. III. Os cerâmicos são isolantes térmicos. Assim, o produto ao ser aberto gelado não aqueceria tão rapidamente e,
consequentemente, perderia o gás mais lentamente. A presença de gás no refrigerante é de extrema importância para o
sabor do produto.
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7  Código: 23757 - Enunciado: O cromo (Cr) é usado como elemento de liga para endurecer o aço. É muito resistente à
corrosão e, por isso, é utilizado na produção de aço inoxidável. O cromo metálico cristaliza-se com uma estrutura cúbica de
corpo centrado (CCC). Suponha que os átomos de cromo possam ser representados como esferas. Se cada átomo de
cromo tem um raio de 0,1249 nanômetros (nm), determine o comprimento de uma aresta da célula unitária.
 a) 0,2884nm.
 b) 0,3533nm.
 c) 0,2638nm.
 d) 0,1665nm.
 e) 0,2498nm.
 
Alternativa marcada:
e) 0,2498nm.
Justificativa: Resposta correta:  0,2884nm. O cálculo correto seria efetuado utilizando a relação entre aresta e raio para
estrutura CCC: (a = 4R/√3, a = (4 x 0,1249) /√3 = 0,2884nm).
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8  Código: 23760 - Enunciado: Defeitos na estrutura cristalina são imperfeições ou “erros” no arranjo periódico dos átomos
em um cristal. Podem envolver irregularidades na posição dos átomos ou na natureza dos mesmos. O tipo e a quantidade
de defeitos dependem do material, do meio ambiente e das circunstâncias sob as quais o material é processado. Fonte:
PADILHA, F. A. Materiais de engenharia microestrutura e propriedades. Portugal: Humus, 2000. Com base no exposto,
identifique um exemplo de defeito linear ou de dimensão um.
 a) Lacuna.
 b) Impureza intersticial.
 c) Impureza substitucional.
 d) Discordância.
 e) Contornos de grão.
 
Alternativa marcada:
d) Discordância.
Justificativa: Resposta correta:  Discordância. As discordâncias consistem em um desalinhamento atômico e, por isso, são
classificadas como defeitos lineares de dimensão um.   Distratores: Lacuna, Impureza intersticial e Impureza substitucional.
Erradas. São exemplos de defeitos pontuais ou de dimensão zero. Contornos de grão. Errada. Cita um exemplo de defeito
de interface (superfície) ou de dimensão dois.
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http://ilumno.sgp.starlinetecnologia.com.br/ilumno/schedule/resultcandidatedetailprint/1236330/a2cd041a-e9eb-11e5-8fcb-b8ca3a5ebf30/ 4/8
9  Código: 24918 - Enunciado: A ciência dos materiais estuda a relação entre estrutura e propriedades dos materiais,
analisando seus potenciais e limitações, como eles se comportam entre si e, também, como se comportam em relação ao
meio. Sua importância, na engenharia moderna, deve-se à capacidade de obter, por meio de pesquisa, certas combinações
de materiais, estruturas e propriedades que poderão representar soluções para aplicações em determinadas condições de
serviço, de meio, minimizando os custos. Dada a importância do entendimento de como os materiais podem ser utilizados
em função das suas propriedades, classifique os materiais de engenharia segundo os seguintes critérios: Aplicação na
indústria. Morfologia.
Resposta:
Justificativa: Expectativa de resposta: a) Aplicação na indústria: Metais: são materiais em que os elétrons da camada de
valência de seus átomos saem, não pertencendo mais a nenhum átomo, mas a todos, formando um mar de elétrons, e isso
faz com que eles sejam bons condutores de eletricidade e calor, sendo, normalmente, resistentes e deformáveis. Exemplo:
latão, cobre e ouro. Cerâmicos: são materiais compostos por metais e não metais com oxigênio, nitrogênio (nitretos) e
carbono (carbetos), sendo, geralmente, mal condutores de eletricidade e calor. Resistem mais a maior temperatura do que
os metais e os polímeros. São frágeis, mas duros. Exemplo: grés, vidro. Polímeros: são, geralmente, compostos orgânicos e
constituem-se de moléculas com elevada massa molar, formadas por unidades que se repetem ao longo da cadeia
polimérica bastante grande. São de baixa densidade e podem ser bastante flexíveis. Exemplo: plástico, borracha.
Compósitos: combinação de dois ou mais materiais que mantém duas ou mais fases, fazendo com que esses materiais
tenham uma característica distinta do que teriam se estivessem expostos em separado. Exemplo: fibra de vidro mais
polímero. b) Morfologia: Monoestruturado: material com as mesmas propriedades em seu todo. Recobrimento: as
propriedades de superfície são diferentes das propriedades no interior do objeto. Gradiente: são produtos com
multicamadas com propriedades diferentes. Aleatório: são os compósitos, nos quais há um reforço de propriedades por
meio de incorporação de dois ou materiais, que mantêm duas ou mais fases, sem se misturar. 
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10  Código: 24642 - Enunciado: O Titanic e seus navios irmãos — o Olympic e o Britannic — foram projetados para oferecer
acomodações mais extravagantes, mas não para serem os mais velozes. O aço usado na fabricação do Titanic
provavelmente foi a melhor chapa de navio de aço carbono disponível na época. O Titanic, na noite de 12 de abril de 1912,
durante sua viagem inicial pelo Atlântico Norte, da Inglaterra para Nova York, chocou-se com um grande iceberg. A
temperatura da água do mar, no momento da colisão, era de aproximadamente -1,11°C. O impacto com o iceberg causou
contínuas avarias que partiu o navio em duas partes. O navio-irmão Olympic, feito com aço similar no mesmo estaleiro e
baseado no mesmo projeto, desfrutou uma carreira de mais de 20 anos, mas nunca se chocou com um iceberg grande.
Estabeleça a relação entre o efeito do ambiente e as propriedades dos materiais, que possa ter influenciado o
comportamento do aço usado no casco do Titanic, conforme descrito no texto apresentado.
Resposta:
Justificativa: Expectativa de resposta: No momento do impacto, atemperatura da água do mar era de aproximadamente
-1,11°C.  A temperatura é uma variável que influencia, principalmente, as propriedades mecânicas dos materiais.
Temperaturas extremamente baixas podem fazer com que um metal se torne frágil, fraturando mesmo com a aplicação de
cargas pequenas. Essa fragilidade a baixas temperaturas foi uma das causas responsáveis pela fratura do casco, que
culminou com o afundamento do Titanic.
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