GABARITO Questionario 1 Ciencia dos dos materiais

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QUESTÃO 01 | Objetiva Código: 253473
“[...] enquanto o pó usado para se produzir cimento aqui na Terra absorve as moléculas de água e forma uma estrutura
cristalina, quando a mistura ocorre em um ambiente onde falta gravidade, essa estrutura parece diferente. Mais
especificamente, os astronautas notaram que o “cimento espacial” tem maior porosidade – efeito causado pela
microgravidade –, e isso poderia impactar a resistência do material.”.
(TAMANINI, Maria. Pedreiros espaciais: astronautas misturam cimento na ISS. Disponível em:
<https://www.tecmundo.com.br/ciencia/145856-pedreiros-espaciais-astronautas-misturam-cimento-iss.htm>. Acesso
em: 21 set. 2019.)
 
Como é possível verificar no texto acima, características como a estrutura microscópica da um material, impacta
fortemente em suas características mecânicas, como porosidade e resistência.
Averigue as definições ligadas à estrutura de um material apresentadas abaixo:
 
I – Rede cristalina: um conjunto de pontos organizados de acordo com um padrão que se repete, correspondendo a um
tipo de “esqueleto da estrutura”.
II – Estrutura cristalina: é a estrutura formada pelos átomos, íons ou moléculas, podendo ter inúmeras formas.
III – Célula unitária: bloco que contém básica da estrutura cristalina.
IV – Os sistemas cristalinos são descritos por 7 estruturas geométricas, as quais podem se subdividir em 14 Redes de
Bravais distintas.
 
Estão corretas:
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Todas corretas, de acordo com as páginas 25-29 do livro-texto.
 
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
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QUESTÃO 02 | Objetiva Código: 253474
A importância das estruturas cristalinas em materiais metálicos usados na engenharia se deve ao fato de propriedades
como dureza, ductilidade, resistência à tração estarem intimamente ligados ao tipo de estrutura. Na formação de ligas,
por exemplo, a possibilidade de inserção de átomos distintos na estrutura modifica profundamente diversas
propriedades mecânicas.
Elaborado pelo Professor, 2019.
 
Sendo assim, é indispensável a um engenheiro(a) conhecer os diversos tipos de estrutura cristalinas.
Considere os casos apresentados abaixo:
 
I – Uma estrutura com três lados iguais entre si e com três ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema cúbico.
II – Uma estrutura com dois lados iguais entre si e um lado distinto em relação aos outros dois e com três ângulos
iguais a 90º correspondem a um sistema hexagonal.
III – Uma estrutura com três lados diferentes entre si e três ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema
monoclínico.
IV – Uma estrutura com três lados diferentes entre si e três ângulos distintos entre si correspondem a um sistema
triclínico.
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo a página 28 do livro-texto:
 
II – Uma estrutura com dois lados iguais entre si e um lado distinto em relação aos outros dois e com três ângulos
iguais a 90º correspondem a um sistema tetragonal.
III – Uma estrutura com três lados diferentes entre si e três ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema
ortorrômbico.
 
A I e II, apenas.
B II e III, apenas.
C III e IV, apenas.
D I e IV, apenas.
E II e III, apenas.
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QUESTÃO 03 | Objetiva Código: 253475
“A cristalografia é o método que serviu de base para mais trabalhos ganhadores de prêmios Nobel até hoje, num total
de 29.”
(TORRIANI, Iris. A matéria desvendada. 2014. Disponível em: <https://revistapesquisa.fapesp.br/2014/04/24/materia-
desvendada/>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
Apesar de passar despercebida por muitos engenheiros, os estudo das propriedades cristalográficas de matérias é de
suma importância para o desenvolvimento da ciência. Dentre os principais elementos estudados na cristalografia estão
os pontos, as distâncias e os planos cristalográficos.
Considere a figura abaixo:
 
I – O ponto A tem coordenadas 1, 0, 1.
II – O ponto C tem coordenadas 0, 1, 1.
III – O ponto D tem coordenadas 1, 0, 0.
IV – O ponto G tem coordenadas 0, 1, 0.
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo as páginas 43-45 do livro-texto:
 
III – O ponto D tem coordenadas 0, 0, 1.
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
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QUESTÃO 04 | Objetiva Código: 253476
As direções cristalográficas são vetores definidos por linhas que ligam dois pontos da rede cristalina, portanto, esses vetores indicam direções específicas dentro
da célula unitária de um material cristalino. O conhecimento dessas direções é importante na determinação de algumas propriedades de materiais cristalinos.
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Com base na tabela abaixo, defina as direções cristalográficas requeridas.
 
PONTO x y z
A 1 0 1
B 1/2 1/2 1/4
C 0 0 1
D 1 1 1
 
 
 Estão corretas:
 
Resposta esperada:
ERRATA: A afirmação I deve ter indicação INCORRETA.
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A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
QUESTÃO 05 | Objetiva Código: 253477
“Atualmente, a maioria das abordagens em uso para tornar os metais mais resistentes se baseia no recozimento ou no
trabalho a frio desses materiais, técnicas essas que agem sobre pequenas imperfeições estruturais conhecidas como
“deslocações” presentes na (geralmente super organizada) malha cristalina que compõe os metais. Só que a
manipulação dessas irregularidades interfere na maleabilidade dos materiais metálicos.”
(TAMANINI, Maria. Inovação: cientistas descobrem novo mecanismo para curvar metais. Disponível em:
<https://www.tecmundo.com.br/ciencia/145084-inovacao-cientistas-descobrem-novo-mecanismo-curvar-metais.htm>.
Acesso em: 21 set. 2019.)
 
No que se refere às imperfeições presentes em materiais cristalinos, pode-se avaliar diferentes tipos. Levando isso em
consideração, julgue as afirmativas.
 
I – Uma lacuna corresponde a ausência de um átomo ou íon em um ou mais pontos da rede cristalina.
II – Uma vacância corresponde a ausência de um átomo ou íon em um ou mais pontos da rede cristalina.
III – A substituição de um átomo ou íon da rede cristalina por um tipo diferente de átomo ou íon, denominado impureza
substitucional.
IV – A adição de um átomo ou íon pequeno nos interstícios da rede cristalina, denominada impureza adicional.
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo a página 58 do livro-texto:
 
IV – A adição de um átomo ou íon pequeno nos interstícios da rede cristalina, denominada impureza intersticial.
 
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
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QUESTÃO 06 | Objetiva Código: 253478
“[...] apesar dautilização do termo “defeito”, tais imperfeições são consideradas muito úteis no ponto de vista
tecnológico e abrem diversas possibilidades de aplicações no campo dos materiais, sendo, muitas vezes, criadas
intencionalmente com o intuito de produzir propriedades magnéticas, ópticas e mecânicas de interesse (ASKELAND;
WRIGHT, 2015).
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Sobre alguns tipos de imperfeições afirma-se:
 
I – Discordâncias são defeitos bidimensionais em torno dos quais os átomos estão desalinhados.
II – A discordância mista é caracterizada por um deslocamento parcial dentro da estrutura cristalina, equivalente a uma
distância atômica.
III – O contorno de grão é a imperfeição ligada ao encaixe imperfeito entre as partes da estrutura cristalina.
IV – A superfície externa é um defeito superficial onde o cristal termina subitamente.
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo as páginas 60-62 do livro-texto:
 
I – Discordâncias são defeitos unidimensionais em torno dos quais os átomos estão desalinhados.
II – A discordância espiral é caracterizada por um deslocamento parcial dentro da estrutura cristalina, equivalente a
uma distância atômica.
 
A I e II, apenas.
B II e III, apenas.
C III e IV, apenas.
D I e IV, apenas.
E II e III, apenas.
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QUESTÃO 07 | Objetiva Código: 253479
As redes de Bravais são arranjos tridimensionais únicos dos pontos da rede cristalina que nos auxiliam a entender e a
estudar as características microscópicas da estrutura e, consequentemente, definir propriedades esperadas para cada
configuração.
Veja as ilustrações abaixo.
 
Com base nas ilustração, julgue as afirmativas.
 
I – As três estruturas possuem sistemas cúbicos.
II – A primeira imagem denota uma estrutura cúbica simples.
III – A segunda imagem denota uma estrutura cúbica de corpo centrado.
IV – A terceira imagem denota uma estrutura tetragonal de corpo centrado.
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo as páginas 28-29 do livro-texto:
 
IV – A terceira imagem denota uma estrutura cúbica de face centrada.
 
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
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QUESTÃO 08 | Objetiva Código: 253480
“O processo de criação de energia a partir da luz solar começa com a parte mais importante de uma instalação solar :
painéis solares . Um painel solar típico é feito de silício monocristalino ou policristalino alojado em uma armação de
metal com uma caixa de vidro.”
(REDAÇÃO. Como é produzida a energia solar? Disponível em: <https://www.opetroleo.com.br/como-e-produzid-
-a-energia-solar/>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
O caso acima é apenas um dentre as inúmeras aplicações de materiais cristalinos para fins comerciais.
Sobre essas estruturas, afirma-se
 
I – Um material monocristalino é aquele que possui arranjo ordenado e repetitivo que se estende por todo o material,
sem interrupções.
II – Um material policristalino é aquele que possui arranjo composto por inúmeros cristais.
III – Uma das técnicas mais utilizadas para caracterização de estruturas cristalinas é o raio laser.
IV Materiais amorfos são aqueles que possuem estruturas que não formam arranjos atômicos periódicos
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo as páginas 49-55 do livro-texto:
 
III – Uma das técnicas mais utilizadas para caracterização de estruturas cristalinas é a difração de raio X.
 
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.
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QUESTÃO 09 | Objetiva Código: 253482
Planos cristalográficos são planos que cortam a célula unitária e suas orientações também são dadas por meio de
índices. Com exceção dos sistemas cristalinos hexagonais, os planos cristalográficos são especificados por três índices,
conhecidos como índices de Miller,
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Julgue as afirmações abaixo, de acordo com as regras de determinação dos índices de planos.
 
I – O plano que intercepta os eixos em 1, ∞, 1 tem índices [1 0 1].
II – O plano que intercepta os eixos em ∞, ∞, 1 tem índices [0 1 1].
III – O plano que intercepta os eixos em 1, 1/2, ∞ tem índices [1 2 0].
IV – O plano que intercepta os eixos em 1, 1/4, 1/2 tem índices [1 4 2].
 
Estão corretas:
 
Resposta esperada:
GABARITO:
Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.
 
Segundo as páginas 46-48 do livro-texto:
 
II – O plano que intercepta os eixos em ∞, ∞, 1 tem índices [0 0 1].
 
A I, II e III, apenas.
B I, II e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
E I, II, III e IV.