Prova Ciência dos Materiais

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UNICESUMAR - CENTRO UNIVERSITÁRIO CESUMAR
NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
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BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
1ª Oportunidade
Curso: BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Período: 54/2019
Ano: 2
Data: 13/12/2019
Horário: 19:10 às 22:50
Disciplina: CIÊNCIAS DOS MATERIAIS Turma:
Professor
formador(a):
SAMUEL SALES PEDROZA Valor: (6,0)
Acadêmico(a): |___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|
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R.A.: |___|___|___|___|___|___|___|___|
Polo: |___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|
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Nota:
INSTRUÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DA PROVA:
O RA, Nome e Polo devem ser preenchidos no Caderno de Questões com letra legível.●
Confira todos os dados do Caderno de Respostas (Nome, RA, Disciplina, Curso). Verifique se o número do Caderno●
de Respostas é o mesmo do Caderno de Questões.
A prova é individual, sem consulta, e deve ser respondida obrigatoriamente com caneta azul ou preta. Não é●
permitido o uso de corretivo.
Todas as respostas devem ser transcritas no Caderno de Respostas, obedecendo o espaço determinado para cada●
questão. Respostas escritas fora do espaço determinado ou no verso não serão consideradas.
Cada questão possui um valor, que está disponível ao lado dela.●
Não é permitido rasura nas questões objetivas.●
Verifique se a numeração das páginas do Caderno de Questões está na sequência correta.●
O prazo de tolerância para entrada na sala é de 50 minutos após o início da prova, e até este prazo, nenhum aluno●
que está realizando a prova é autorizado a sair.
É obrigatória a assinatura na lista de presença impressa, na qual constam seu nome, RA e curso.●
Somente rascunhos fornecidos pelo Polo podem ser utilizados. Os rascunhos deverão ser anexados ao Caderno de●
Questões e entregues ao tutor ou fiscal de sala.
Em casos de qualquer irregularidade comunicar o tutor ou fiscal de sala.●
Para as disciplinas que envolvem cálculo, é permitido o uso de calculadoras (SIMPLES, CIENTÍFICA e FINANCEIRA). É●
proibido o uso de calculadoras híbridas (que armazenam textos), que possuam sistema de comunicação Bluetooth,
calculadoras de celulares, SmartWatchs e Tablets.
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266494 - QUESTÃO 01 | Discursiva (Valor: 1,00)
Um(a) engenheiro(a) precisa avaliar o diagrama Cu-Ni abaixo em um determinado experimento.
Callister Jr. e Rethwisch (2018)
 
As condições de operação em que ele(a) trabalha são de 1250°C e 35%p Ni.
Quais as quantidades relativas de cada fase?
Sabe-se que CL = 31,5%p Ni e Cα = 42,5%p Ni.
 
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BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
266482 - QUESTÃO 02 | Discursiva (Valor: 0,70)
Observe o diagrama de tensão-deformação abaixo:
Boa parte dos entendimentos que um(a) engenheiro(a) possui sobre propriedades mecânicas dos materiais pode ser
extraído de diagramas como o apresentado acima.
Avalie os materiais I e IV, no que se refere ao módulo de elasticidade e à deformação total do material.
 
266511 - QUESTÃO 03 | Discursiva (Valor: 0,70)
Uma importante classe dentre as classes de matérias são os polímeros, materiais extremamente úteis, tendo
aplicações tanto no dia a dia como na indústria.
Defina o que são polímeros e como são sintetizados.
 
266468 - QUESTÃO 04 | Discursiva (Valor: 0,50)
Cada uma das classes de materiais possui materiais com estruturas e propriedades diferentes das outras classes.
Cite um exemplo de polímero e um exemplo de cerâmica, apresentando propriedades típicas e exemplos de utilização
de cada um.
 
266472 - QUESTÃO 05 | Discursiva (Valor: 0,50)
As discordâncias são defeitos unidimensionais (defeitos lineares) em torno dos quais os átomos estão desalinhados.
Existem três tipos de discordâncias, quais são elas?
 
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266458 - QUESTÃO 06 | Objetiva (Valor: 0,60)
A segunda Lei de Ohm é aquele que relaciona a resistência de um determinado corpo ao material que o constitui e suas
dimensões espaciais.
Sobre propriedades de resistência e resistividade afirma-se:
 
I – Um fio que apresenta resistência de 10 Ω, possuindo 1 m de comprimento e 0,001 m², tem resistividade igual a 0,01
Ω.m
II – Um material que tem resistividade de 4.10-5 Ω.m, possui condutividade de 2,5.105 Ω-1.m-1
III – Para se construir um fio de 0,5 m com resistência de 20 Ω feito de um material de resistividade 8.10-2 Ω.m é
necessário que esse fio tenha área de 0,05 m²
IV – Um material que tem resistividade de 2,2.10-5 Ω.m, possui condutividade de 4,55.104 Ω-1.m-1
 
Estão corretas:
 
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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266454 - QUESTÃO 07 | Objetiva (Valor: 0,80)
Avalie o diagrama ferro-carbono abaixo, considerando que um engenheiro(a) está trabalhando com uma liga à 700 ºC
1%p/pC.
I – Nessas condições, tem-se ferrita + cementita.
II – Se aumentarmos a temperatura em 300 ºC, tem-se austenita.
III – Se após o procedimento descrito em (II), duplicarmos a quantidade de carbono, tem-se austenita + cementita.
IV – Se após o procedimento descrito em (III), aumentarmos a temperatura em 200 ºC, tem-se austenita + líquido.
 
Estão corretas:
 
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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253714 - QUESTÃO 08 | Objetiva (Valor: 0,40)
“Um supercristal foi criado por pesquisadores da Pennsylvania State University e do Argonne National Laboratory,
representando um novo estado da matéria capaz de ficar estável por um longo período de tempo. O objetivo da equipe
de pesquisa é descobrir estados de matéria com propriedades incomuns que não existem em equilíbrio na natureza.
[...] Essas estruturas têm uma célula unitária - a unidade de repetição mais simples em um cristal - muito maior do que
qualquer cristal inorgânico comum, com um volume um milhão de vezes maior que as células unitárias dos dois
materiais originais. O material encontra esse estado por conta própria.”
(GALILEU, Redação. Cientistas criam novo estado da matéria, o supercristal, usando lasers. Disponível em:
<https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2019/03/
cientistas-criam-novo-estado-da-materia-o-supercristal-usando-lasers.html>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
Percebe-se, aqui, a importância de um engenheiro conhecer o volume de uma célula unitária para compreender as
propriedades de um cristal.
Julgue as afirmativas abaixo:
 
I – Em uma estrutura cúbica de corpo centro de raio 1,0.10-8 cm, a célula unitária possui volume de 1,23.10-23 cm³.
II – Em uma estrutura cúbica de corpo centro de raio 1,0.10-8 cm, a célula unitária possui aresta de 2,31.10-8 cm.
III – Em uma estrutura cúbica de face centrada de raio 1,5.10-8 cm, a célula unitária possui volume de 7,64.10-23 cm³.
IV – Em uma estrutura cúbica de face centrada de raio 1,5.10-8 cm, a célula unitária possui aresta de 4,24.10-8 cm.
 
Estão corretas:
 
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.
257765 - QUESTÃO 09 | Objetiva (Valor: 0,40)
A lei de Fick é de grande utilidade na determinação de parâmetros referentes àdifusão em sólidos.
Suponha uma placa de ferro separando dois ambientes, uma rica em carbono e a outra com baixa concentração de
carbono. Considerando que a condição de regime estacionário foi atingida, calcule o fluxo difusivo do carbono por meio
da placa de ferro, sabendo que as concentrações de carbono em a = 0 mm e b = 10 mm são, respectivamente, 1 e 0,1
kg/m³ e a difusividade D = 3.10-11 m²/s.
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Avalie as afirmações abaixo:
 
I – A variação de concentração é de 0,9 kg/m³
II – O valor do termo equivalente de dC/dx é de 50 kg/m4
III – O fluxo difusivo é igual a 2,7.10-9 kg/m².s
IV – No ponto x = 5 a concentração de carbono seria de aproximadamente 0,55 kg/m³
 
Estão corretas:
 
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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.
266460 - QUESTÃO 10 | Objetiva (Valor: 0,40)
Um aumento de temperatura faz com que aumente a vibração e o distanciamento entre os átomos que constituem um
corpo sólido. Em consequência disso, ocorre um aumento nas suas dimensões.
Avalie os casos abaixo sobre dilatação térmica:
 
I – Para um metal de α = 10-4 °C-1 com comprimento de 1 m, submetido a um variação de temperatura de 30°C, o
comprimento irá variar em 3 mm
II – Para um metal de α = 10-5 °C-1 com comprimento de 0,5 m, submetido a um variação de temperatura de 60°C, o
comprimento irá variar em 0,3 mm
III – Para um metal de α = 10-6 °C-1 com comprimento de 25 cm, submetido a um variação de temperatura de 90°C, o
comprimento irá variar em 0,2 mm
 
Estão corretas:
 
A I, apenas.
B II, apenas.
C III, apenas.
D I e II, apenas.
E II e III, apenas.
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266614 - QUESTÃO 11 | Anexo (Valor: 0,00)
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LISTA DE FÓRMULAS
Volume CCC CM Aresta - CCC
CM Volume - CFC CM Aresta - CFC