EXERCICIO UNIDADE 2

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· Pergunta 1
0 em 1 pontos
	
	
	
	Analise o diagrama de fases do sistema de Cobre-Prata que está representado na figura a seguir:
Fonte:  Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 254.
 
 
Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as afirmativas a seguir.
 
1. A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético.
2. A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde a 28,1 % Cu.
3. A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 %  de Ag, é de aproximadamente 18,8%.
4. A solubilidade máxima do cobre na beta é representado no diagrama pelo ponto G.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
III e IV, apenas.
	Resposta Correta:
	 
II, III e IV, apenas.
	Feedback da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a afirmativa I está incorreta porque o ponto de fusão da fase alfa é no ponto A e não no ponto F, no entanto, a segunda parte da afirmativa está correta quando diz que o diagrama é eutéticoestético. Uma alternativa que é útil para determinar a quantidade da fase líquida da afirmativa III é aplicar a regra da alavanca. Inclusive, dita regra é utilizada para o dimensionamento de torres de destilação na indústria química. A destilação do petróleo é baseada em equilíbrios líquido e vapor.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Analise o diagrama de fases do sistema chumbo-estanho (determinado a pressão constante) a seguir:
 
Fonte:  Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 255.
 
 
Considerando o diagrama apresentado e a microestrutura nos diferentes pontos, analise as afirmativas a seguir.
 
1. O ponto 1 apresenta apenas uma fase líquida e pode ser representada pela figura abaixo:
 
2. O ponto 2 apresenta duas fases, alfa e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo :
2. O ponto 5 apresenta duas fases, beta e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo:
2. O ponto 6 apresenta uma microestrutura compostas por parte eutética e outra parte pela fase beta primária.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II, e IV, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, II, e IV, apenas.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois na parte superior do gráfico só há a presença da fase líquida; no ponto 2 tem-se duas fases: alfa e líquida; no ponto 5 tem-se duas fases beta e líquida, no entanto a figura representa a microestrutura que é descrita na afirmativa IV. A importância desse assunto é fundamental, pois os tratamentos térmicos designados para as ligas metálicas são projetados a partir de como a temperatura influencia a taxa na qual sucedem as transformações de fase.
	
	
	
1. Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os cristais visualizados na prática nunca são totalmente perfeitos, apresentando defeitos de diversas categorias. As imperfeições impactam diretamente nas várias características dos materiais, como: deformação plástica, resistência mecânica, transformações de fase, propriedades elétricas e propriedades químicas.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. A vacância é um defeito pontual no qual há vazios, ausência de átomos em posições da estrutura cristalina.
 
Pois
 
II. Pelo aumento da temperatura, há vibração dos átomos em torno de suas posições.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a vacância é um defeito pontual em que há sítios desocupados no retículo. A asserção dois, por sua vez, também é verdadeira, já que o aumento da temperatura eleva a energia cinética dos átomos e, assim, desencadeia a vibração. Portanto, o aumento da temperatura é responsável pela ocorrência das vacâncias.
	
	
	
1. Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	A lei de Hooke, equação importante para o âmbito de projetos, consiste em uma relação entre tensão e a deformação de engenharia para uma deformação exclusivamente elástica. O módulo de elasticidade, também conhecido como módulo de  Young,  representa a constante de proporcionalidade dessa equação.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Quanto maior a magnitude do módulo de elasticidade, mais rígido será o  material, ou menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma dada tensão.
 
Pois
 
II. A grandeza do módulo de elasticidade é uma variável de resistência à separação de átomos circunvizinhos, ou seja, das forças de ligação interatômicas, não sendo este parâmetro  alterado com o aumento de temperatura.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.
	Resposta Correta:
	 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta,  pois o módulo de elasticidade refere-se à rigidez de um material, fazendo menção a quão forte estão ligados esses átomos na sua estrutura reticular. Por conseguinte, entende-se como uma medida de resistência a separação desses átomos. Materiais cerâmicos terão valores muito altos, ao passo que a maioria dos metais terá um valor inferior.
	
	
	
1. Pergunta 5
0 em 1 pontos
	
	
	
	A transformação de fase é bem útil desde tempos remotos. Sabe-se que o imperador romano Júlio César já afirmava, em 55 a.C, que os guerreiros se defrontavam com um problema em seus armamentos. Decorrido um tempo de uso, as espadas entortaram e eles precisavam interromper as lutas para consertar suas armas de ferro. Os romanos, por outro lado, já haviam descoberto que o ferro se tornava mais duro quando aquecido durante longo tempo e resfriado, logo em seguida, em uma salmoura.
 
Com relação a transformação de fase de uma liga de ferro com 0,4% de carbono, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
                                               
5. (  ) Com o auxílio de um microscópio metalográfico, é possível identificar dois constituintes da estrutura do aço: grãos claros, chamados perlita (CCC), e grãos escuros, chamados ferrita.
5. (  ) O aço, ao ser aquecido, pode passar por diversas transformações, no qual a região denominada zona crítica gráfica é a área em que as células unitárias de CCC são transformadas em CFC.
5. (  ) A austenita se forma na estrutura do aço submetido a temperaturas elevadas. Encontra-se na região acima da zona crítica, zona de austenização. Esta, por sua vez, tem a estrutura cúbica de face centrada e apresenta menor resistência mecânica e boa tenacidade.
5. (  ) Se o aço for resfriado abruptamente (por exemplo, com a água), ele irá se transformar numa estrutura chamada martensita, um constituinte duro que não pode ser formado em resfriamentos lentos.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, V, V, F.
	Resposta Correta:
	 
F, V, V, V.
 
 
	Feedback da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois os grãos claros correspondem a ferrita com estrutura CCC. Não se esqueçam mais do PP: “P” de cor preta e “P” de perlita. Os acrônimos facilitam o processo de aprendizagem, sobretudo nos conceitos mais longos da engenharia. A martensita é formada mediante resfriamentos abruptos e, por essa razão, deve-se levar este fator em conta ao selecionar um fluido deresfriamento.                                   
	
	
	
1. Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Alguns conceitos-chave da física e da ciência dos materiais são muito empregados no meio corporativo e até em nosso dia a dia. Por exemplo, “ser uma pessoa resiliente”, ou ser alguém “tenaz” e até mesmo “ser alguém frágil” são frases corriqueiras. Importante entendê-las na origem e nas suas aplicações técnicas. Nesse contexto, associe cada conceito ao seu respectivo sentido físico:
 
6. Resiliência
6. Tenacidade
6. Ductilidade
 
(  ) Capacidade de absorver  energia por unidade de volume em regime elástico, retornando ao estado inicial ao cessar a carga.
(  ) Quantidade de energia absorvida até a tensão de ruptura do material.
(  ) Grau de alongamento provocado até a ruptura do material.
 
A partir das relações feitas anteriormente, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
1, 2, 3.
 
	Resposta Correta:
	 
1, 2, 3.
 
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a Capacidade de absorver  energia por unidade de volume em regime elástico, retornando ao estado inicial ao cessar a carga = Resiliência. Quantidade de energia absorvida até a tensão de ruptura do material = Tenacidade. O contrário da tenacidade é a fragilidade, isto é, os materiais cerâmicos são frágeis e logo pouco tenazes.
	
	
	
1. Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	As discordâncias são defeitos associados à deformação mecânica, sendo estes do tipo linear ou unidimensional em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. A maioria das discordâncias encontradas nos materiais cristalinos provavelmente não são nem puramente aresta (cunha) tampouco puramente espiral (hélice), mas exibirão componentes de ambos os tipos, sendo  denominadas de discordâncias mistas.
 
Com base no apresentado, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As discordâncias estão presentes em todos os materiais cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de microscopia eletrônica.
	Resposta Correta:
	 
As discordâncias estão presentes em todos os materiais cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de microscopia eletrônica.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a microscopia óptica é a técnica empregada para estudar a microestrutura dos materiais e, sim, todos os materiais cristalinos contêm alguma discordância que foi introduzida mediante o processo de solidificação, deformação plástica ou como efeito das tensões térmicas resultantes de um resfriamento abrupto, rápido.
	
	
	
1. Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	Você está prestando uma consultoria de engenharia mecânica. Na hipotética fábrica em análise, o portfólio de produtos é grande, porém não é feito um ensaio prévio de materiais nos produtos finais. Tração, dureza, torção e cisalhamento são ensaios típicos que precisam ser feitos para atender à aplicação e qualidade de peças mecânicas. A partir do exposto, associe o tipo de material (em quatro linhas de produção diferente) ao ensaio adequado:
 
8. Tração
8. Dureza
8. Torção
8. Cisalhamento
 
( ) Material que é necessário medir satisfatoriamente a sua resistência, principalmente acompanhando as deformações distribuídas em toda a sua extensão.
(  ) Material em que é necessário conhecer a sua deformação plástica localizada.
(  ) O produto é o virabrequim de automóvel (recebe as forças geradas pelo movimento dos pistões, transformando-as em torque onde o esforço é aplicado no sentido de rotação).
(  ) Produtos dessa linha são acabados como pinos, rebites, parafusos e chapas.
 
A partir das relações feitas anteriormente, assinale a alternativa que apresenta a sequência
correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
1, 2, 3, 4.
 
 
	Resposta Correta:
	 
1, 2, 3, 4.
 
 
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois Material que é necessário medir satisfatoriamente a sua resistência, principalmente acompanhando as deformações distribuídas em toda a sua extensão = Tração. Material em que é necessário conhecer a sua deformação plástica localizada = Dureza. O produto é o virabrequim de automóvel (recebe as forças geradas pelo movimento dos pistões, transformando-as em torque onde o esforço é aplicado no sentido de rotação) = Torção. Produtos dessa linha são acabados como pinos, rebites, parafusos e chapas = Cisalhamento. O diamante e o grafite, embora sejam alótropos do carbono, possuem propriedades muito diferentes. A broca é confeccionada com diamante, pois este material propiciará uma maior resistência a deformação plástica localizada, mantendo a sua integridade. Portanto, é ideal para perfurações.
	
	
	
1. Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Analise as estruturas a seguir:
 
   
                                     Fonte: Adaptada de Kuno Toming / 123RF.
 
Os materiais sólidos e metálicos presentes em nosso cotidiano (alumínio, ferro, magnésio, cobre) são categorizados segundo a regularidade pela qual seus átomos estão arranjados uns em relação aos outros. Assim, essas disposições de átomos podem ser encontradas como tipo (1), (2) e (3) nas imagens acima. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir:
 
9. As estruturas 1, 2 e 3 referem-se, respectivamente, à CCC, CFC e HC.
9. As três estruturas explanadas acima são exemplos de diferentes células unitárias, isto é, representações mais simples de uma pequena unidade da rede cristalina de um sólido metálico.
9. O fator de empacotamento, que pode variar de 0 a 1, depende essencialmente de três fatores: Número de átomos (modelo esfera rígida), volume dos átomos e o raio dos mesmos.
9. As propriedades dos sólidos cristalinos do nosso cotidiano não dependem da estrutura cristalina destes materiais.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
II e III, apenas.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a célula unitária é uma escolha conveniente e simplificadora para representar a simetria da estrutura cristalina. O fator de empacotamento, por sua vez, como refere-se ao nível de ocupação de átomos representados por esferas rígidas em uma célula unitária, logo irá depender desses três fatores.
	
	
	
1. Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Na natureza, um metal constituído tão somente por um tipo de átomo, é simplesmente impossível. Impurezas ou átomos diferentes estarão sempre presentes e alguns existirão como defeitos pontuais nos cristais. Mesmo com métodos requintados e sofisticados, dificilmente conseguirá refinar metais até uma pureza superior a 99,9% A maioria dos metais não são altamente puros, ao invés disso, eles são ligas. 
 
Sobre ligas metálicas e tipos de defeitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
10. ( ) Há quatro tipos distintos de defeitos (puntiforme, de linha, bidimensional e volumétricos) e estes geralmente são gerados por processo de fabricação, mas nunca por agitação térmica ou solidificação.
10. ( ) A inclusão de átomos de impurezas a um metal acarretará na formação de uma solução sólida e/ou de uma nova segunda fase, dependendo dos tipos de impurezas, das suas concentrações e da temperatura da liga.
10. ( ) As impurezas também podem trazer benefícios para uma liga, uma vez que o carbono forma uma solução substitucional com o ferro, aumentando a resistência mecânica.
10. ( ) Em uma solução sólida substitucional, a solubilidade de um elemento em outro (soluto e solvente) será elevada dependendo de quatro fatores: estruturas cristalinas igualitárias, valências igualadas, eletronegatividades próximas e raios atômicos com valores próximos.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
F, V, F, V.
	Feedback da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a formação de ligas é utilizada em metais para aumentar a resistência mecânicae a resistência à corrosão e dependerá desses três fatores elencados. Outrossim, a solução substitucional dependerá meramente das propriedades químicas dos átomos envolvidos, a saber: estrutura, valência, eletronegatividade e raios.
	
	
	
Segunda-feira, 16 de Março de 2020 15h32min17s