Avaliação N1 - CM Final (delta)

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Avaliação: N1 CRT: Data: 
Disciplina: Ciência dos Materiais 
Professor: Guilherme Duarte de Barros 
Aluno: RA:
Nota
Desligue aparelho celular ou quaisquer outros dispositivos eletrônicos, o não cumprimento desta norma pode acarretar em anulação da sua prova.
A prova pode ser toda feita a lápis, mas a resposta final e a resposta dos testes devem ser feitas a caneta azul ou preta sem rasuras.
As respostas das questões serão válidas (e, portanto, corrigidas) apenas se estiverem feitas nesta folha de prova e no lugar correspondente a cada questão.
Todos os cálculos necessários para a resolução dos exercícios dissertativos devem estar na prova. 
Cada questão vale 1,00 ponto.
Os discentes têm autorização para trazer uma folha A4, frente e verso, com anotações sobre o conteúdo. Não são permitidos exemplos!
	Questões
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	Total
	Pontos/Questão
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	10
	Nota
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
1 - Correlacione os tipos de materiais com o tipo predominante de ligação interatômica e suas principais propriedades:
I - Materiais metálicos
II - Materiais cerâmicos
III - Materiais poliméricos
	( )
	Ligação iônica
	( )
	Ligação covalente
	( )
	Ligação metálica
	( )
	Grande parte são dúcteis e flexíveis, possuem baixa massa específica, são relativamente inertes, não reagindo em um grande número de ambientes, também apresentam baixa condutividade elétrica. 
	( )
	Resistentes a eletricidade e calor, duros e quebradiços.
	( )
	Bons condutores de eletricidade e calor, resistentes e deformáveis.
2 - Calcule a densidade do Fe-α. O Fe-α possui raio atômico R = 0, 126 nm, estrutura CCC e massa atômica A = 55, 85 g/mol. 
	
3 - Se o raio atômico do alumínio é de 0,143 nm, calcule o volume da sua célula unitária em metros cúbicos.
	
4 - Calcule o número de vacâncias em equilíbrio por metro cúbico de Fe α a 20◦C. Q=0,9 eV k=8,62×10−5eV/K.
	
5 - No campo da ciência dos materiais, defeito ou imperfeição estrutural significa que ocorre uma interrupção, uma irregularidade ou um desarranjo na estrutura do material. A presença de imperfeições não implica, necessariamente, em um efeito negativo em suas propriedades. Julgue se as seguintes afirmações sobre defeitos e imperfeições são verdadeiras (V) ou falsas (F), justificando as falsas.
	( )
	Lacunas são imperfeições no arranjo atômico que, geralmente, estão presentes em materiais metálicos e cerâmicos, o que possibilita a difusão atômica, necessária para a maioria dos processos de transformação de fase.
	( )
	O contorno de grão, imperfeição estrutural tipicamente presente em materiais monocristalinos, influencia as propriedades mecânicas do material. Reduzindo-se o tamanho do grão, é possível diminuir o limite de resistência a tração. 
	( )
	A deformação plástica de metais, através da qual são possíveis diversos processos de conformação mecânica, ocorre por meio do movimento de discordâncias ou de deslocamentos.
	( )
	A presença de poros pode ou não ser desejável, dependendo da aplicação do material. Poros podem ser introduzidos intencionalmente, por exemplo, para reduzir a condutividade térmica dos materiais.
	( )
	A adição intencional de impurezas em um material, mesmo em pequenas quantidades, pode afetar significativamente as suas propriedades ópticas e elétricas.
	( )
	Os defeitos pontuais causam distorções na rede cristalina, mas não influenciam as propriedades do material. 
	( )
	Os átomos de soluto dissolvidos no metal desempenham um papel muito importante na deformação plástica, causando o endurecimento por solução sólida.
	( )
	Denomina-se lacuna ou vacância uma posição desocupada do reticulado. Ela desempenha um papel muito importante na difusão.
	( )
	Átomos de estanho, impurezas ou adicionados intencionalmente, não são considerados defeitos puntiformes. 
6 - Soluções sólidas são materiais com inserção intencional de impurezas em sua rede cristalina. Sobre soluções sólidas, responda:
a) Quais são os parâmetros que levam um material a formar solução sólida substitucional total ou parcial?
	
b) Quando ocorre solução sólida intersticial?
	
7 - Na tabela a seguir estão tabulados o raio atômico, a estrutura cristalina, a eletronegatividade e a valência mais comum para vários elementos; para os ametais, apenas os raios atômicos estão indicados.
	Elemento
	Raio Atômico (nm)
	Estrutura Cristalina
	Eletronegatividade
	Valência
	Ni
	0,1246
	CFC
	1,8
	+2
	C
	0,071
	 
	 
	 
	H
	0,046
	 
	 
	 
	O
	0,060
	 
	 
	 
	Ag
	0,1445
	CFC
	1,9
	+1
	Al
	0,1431
	CFC
	1,5
	+3
	Co
	0,1253
	HC
	1,8
	+2
	Cr
	0,1249
	CCC
	1,6
	+3
	Fe
	0,1241
	CCC
	1,8
	+2
	Pt
	0,1387
	CFC
	2,2
	+2
	Zn
	0,1332
	HC
	1,6
	+2
Com quais desses elementos seria esperada a formação do seguinte tipo de composto com o níquel?
Uma solução sólida substitucional com solubilidade total.
Uma solução sólida substitucional com solubilidade parcial.
Uma solução sólida intersticial.
8 - Cite e explique três mecanismos de aumento de resistência mecânica.
	
9 - As instalações de uma empresa de grande porte são dentro de um galpão cuja estrutura de sustentação do telhado é constituído por treliça. A equipe de manutenção dessa empresa verificou a necessidade de substituição de algumas barras dessa treliça, as quais apresentavam oxidação excessiva e vida útil muito inferior à projetada pelo fabricante. Verificando os cálculos do projeto, os engenheiros constataram que as barras com maior carregamento tinham seções de 0,008 m2 e eram tracionadas com uma força de 160 kN. O gráfico abaixo mostra a relação tensão x deformação desse material.
Com base nessas informações, avalie se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F), justificando as falsas:
	( )
	O material utilizado nas barras da treliça é um material frágil. 
	( )
	As barras sofrerão uma deformação plástica quando aplicada uma força de tração de 160 kN. 
	( )
	Nessa situação, a deformação da peça (ε) está associada à tensão (σ), de acordo com a lei de Hooke: σ = E x ε, em que E é o módulo de elasticidade.
10 - Um pedaço de Tungstênio originalmente com 300 mm de comprimento é puxado em tração com uma tensão de 450 MPa. Se a sua deformação é inteiramente elástica, qual será o alongamento resultante? Dados: O módulo de elasticidade do Tungstênio é de 407 GPa.