Avaliação 1 - Ciências e Propriedades dos Materiais

Prévia do material em texto

18/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 1/5
Acadêmico: Marcelo de Araujo Vieira (1965393)
Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação I - Individual Semipresencial ( Cod.:638079) ( peso.:1,50)
Prova: 17068214
Nota da Prova: 9,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Nos aços, os átomos de carbono ficam alojados nos interstícios da estrutura cristalina do ferro, gerando tensões e
deformação na sua estrutura cristalina. Sobre o efeito da presença de carbono no ferro, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A quantidade de carbono que pode ser solubilizada na estrutura do ferro é limitada e depende da temperatura.
( ) A perlita é uma fase composta por lamelas intercaladas de ferrita (solução sólida de carbono no ferro) e
cementita (Fe3C).
( ) A fase ferrita apresenta elevada dureza quando comparada à cementita, em função da sua estrutura ser
hexagonal compacta, com poucos sistemas de escorregamento.
( ) A presença de átomos de carbono facilita o movimento das discordâncias, o que proporciona um material com
maior tenacidade.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - F.
 b) V - F - F - V.
 c) F - F - V - V.
 d) V - V - F - F.
18/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 2/5
2. Os plásticos capazes de conduzir calor são uma novidade bastante recente, mas altamente promissora porque os
polímeros são o material de preferência na construção dos aparelhos eletrônicos, que teimam em esquentar muito.
Plásticos são excelentes isolantes, o que significa que eles aprisionam o calor. No ano de 2017, uma equipe da
Universidade de Michigan mudou a estrutura atômica de um polímero para fazê-lo alcançar uma condutividade
térmica seis vezes maior do que o material original. Agora, Yanfei Xu e seus colegas do MIT alcançaram uma nova
marca: uma condutividade térmica 10 vezes maior. "Nosso polímero pode conduzir termicamente e remover o calor
com muito mais eficiência. Acreditamos que os polímeros podem se transformar em condutores de calor de última
geração para aplicações avançadas de gerenciamento térmico, como uma alternativa de autorresfriamento para os
gabinetes dos aparelhos eletrônicos," disse a pesquisadora. Se você der um zoom na microestrutura de um
plástico, vai entender facilmente por que o material retém o calor tão facilmente. No nível microscópico, os
polímeros são feitos de longas cadeias de monômeros, ou unidades moleculares, ligadas ponta com ponta. Essas
cadeias são geralmente emaranhadas como uma bola de espaguete. Os transportadores de calor têm dificuldade
em passar por essa confusão desordenada e tendem a ficar presos dentro dos nós e aglomerados poliméricos. A
equipe já havia conseguido desembaraçar essa bagunça e obter uma melhor condutividade térmica, mas o
material só conseguiu conduzir o calor numa direção. Agora eles mexeram tanto nas forças intermoleculares,
quanto nas forças intramoleculares, produzindo um politiofeno condutor de calor - este é um polímero conjugado
tipicamente usado em aparelhos eletrônicos. "Nossa reação foi capaz de criar cadeias rígidas de polímeros, em
vez de fios torcidos, semelhantes a um espaguete, em polímeros normais," disse Xu. As primeiras amostras têm
cerca de dois centímetros quadrados e foram fabricadas em equipamentos de laboratório - câmaras de deposição
a vapor. Antes de ampliá-las e pensar em fabricação industrial, contudo, a equipe está mais preocupada em
compreender em detalhes os caminhos do calor pelo material. Com esse entendimento, será possível guiar os
desenvolvimentos futuros para a obtenção de resultados mais próximos das aplicações práticas. Com base no
exposto, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plastico-usado-eletronicos-agora-
conduz-calor&id=010160180410#.W-ISi9VKgdU. Acesso em: 6 nov. 2018.
 a) De acordo com a pesquisa, esses resultados permitem a aplicação prática na substituição de metais
condutores de calor por polímeros condutores de calor, em equipamentos eletrônicos como celulares e tablets,
reduzindo o peso dos equipamentos e o custo final do produto.
 b) Os polímeros são compostos por longas cadeias formadas por monômeros. A forma como essas cadeias ficam
organizadas no material (semelhante a uma "bola de espaguete") dificulta a transmissão do calor no material. A
pesquisa buscou alterar essa estrutura molecular, tornando o material 10 vezes mais condutor do que o
material percussor.
 c) De acordo com a pesquisa, ao ordenar as cadeias poliméricas através da deposição a vapor, foi possível
reduzir a distância entre as cadeias poliméricas permitindo a condução de calor através das ligações
secundarias do tipo Van de Waals.
 d) Os polímeros são tipicamente isolantes de calor. Isso se deve à ausência de elétrons livres. Os elétrons livres
são o principal meio e condução de calor nos materiais, conforme comprovou a pesquisa.
18/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 3/5
3. Um novo material artificial apresenta simultaneamente uma refração negativa e nenhuma reflexão de onda.
Conforme aprendemos na escola, quando os raios de luz atingem um copo de água, alguns deles são curvados
pela água, enquanto outros são refletidos. Com isso, os raios incidentes e refratados acabam em lados opostos da
superfície da água - isto é o que acontece com praticamente todos os materiais na natureza. No entanto, a teoria e
a prática mostram que é possível criar materiais que violem essa norma, a exemplo do que vem sendo feito com os
metamateriais da invisibilidade e das lentes planas. De fato, Hailong He e colegas das universidades de Wuhan
(China) e Texas (EUA) construíram agora esse material com refração negativa e absorção total. A equipe sintetizou
o novo material partindo das propriedades de um semimetal de Weyl, um material quântico descoberto
recentemente que possui propriedades topológicas - o que acontece nas suas bordas é diferente do que acontece
no seu interior. Para aplicar o que aprenderam com o material quântico em um material não metálico, a equipe
criou placas superpostas de cristais fonônicos usando epóxi e outros polímeros. As placas foram empilhadas de
forma que suas estruturas acompanhem o sentido anti-horário ao longo do eixo vertical. Com isto, o material não
apenas apresenta refração negativa, como também absorve todas as ondas acústicas dirigidas a ele, não refletindo
nenhuma delas. Se um material semelhante puder ser criado para se comportar dessa mesma maneira com as
ondas de luz - e a teoria afirma que pode - isso pode revolucionar também o campo da óptica. Considerando o
exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Para obter a propriedade de refração negativa, a equipe desenvolveu um sistema de placas superpostas de
cristais fônicos.
( ) O material apresenta absorção total, refração negativa e reflexão nula.
( ) O estudo foi realizado utilizando ondas magnéticas, que possuem comportamento semelhante ao da luz no
espectro visível.
( ) O material apresenta absorção total, reflexão negativa e refração de onda nula.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=material-tem-refracao-negativa-
absorcao-total-ondas&id=010160180813#.W9jW49VKgdU. Acesso em: 30 out. 2018.
 a) V - F - V - V.
 b) F - F - V - V.
 c) V - V - F - F.
 d) F - V - F - F.
4. Na técnica de microscopia ótica, um conjunto de lentes é responsável pela obtenção de uma imagemaumentada
da amostra que está sendo analisada. Sobre essa técnica, analise as afirmativas a seguir:
I- Na microscopia ótica, a imagem formada na lente objetiva é resultado da interação dos elétrons com a amostra.
II- Na microscopia ótica, a imagem é formada a partir da interação da luz com o comprimento de onda na faixa do
visível com a amostra analisada.
III- A resolução máxima de um microscópio ótico depende somente da qualidade das lentes utilizadas.
IV- Um microscópio ótico é composto por um conjunto de lentes objetivas e oculares.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) Somente a afirmativa I está correta.
 b) Somente a afirmativa II está correta.
 c) Somente a afirmativa III está correta.
 d) As afirmativas II e IV estão corretas.
18/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 4/5
5. Várias características dos materiais estão relacionadas com os tipos de átomos, assim como os tipos de ligações
químicas envolvidas. A presença ou ausência de elétrons livres também é dependente do tipo de ligação. Com
relação às propriedades térmicas dos materiais, analise as seguintes sentenças:
I- As propriedades térmicas dos materiais dependem fundamentalmente do número de coordenação e parâmetro
de rede dos materiais.
II- As propriedades térmicas se relacionam fortemente com a presença ou ausência de elétrons livres.
III- A condução de calor, assim como a condução de eletricidade em um material, dá-se exclusivamente pelo
movimento de elétrons livres.
IV- Os fônons contribuem para a condução de calor no material. Estes são relacionados às vibrações do retículo
cristalino.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças I e II estão corretas.
 b) As sentenças I e III estão corretas.
 c) As sentenças II, III e IV estão corretas.
 d) As sentenças II e IV estão corretas.
6. O ensaio de dureza é muito utilizado para controle de qualidade, principalmente na indústria metalúrgica. Sobre o
ensaio de dureza, analise as sentenças a seguir:
I- No processo de medição de dureza Brinell (HB), o diâmetro da impressão da ponteira sobre a amostra é
inversamente proporcional à dureza do material.
II- O ensaio de micro dureza Vickers pode ser utilizado na medição de dureza em regiões específicas da amostra,
como, por exemplo, para a avaliação de camadas obtidas por tratamento superficial.
III- Para materiais frágeis, a dureza precisa ser estimada por outro tipo de ensaio, visto que os métodos de
penetração sempre geram a fratura do material, invalidando o resultado obtido.
IV- É possível estimar a tensão de resistência de um material metálico a partir da dureza Brinell (HB) mensurada.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças I, II e III estão corretas.
 b) As sentenças I, II e IV estão corretas.
 c) Somente a sentença IV está correta.
 d) Somente a sentença III está correta.
7. Em termos de propriedades elétricas, existem aplicações em que é necessário que o material conduza bem a
energia. Já em outras aplicações, deseja-se uma condutividade específica (semicondutores). Em outros casos, é
desejável que o material tenha baixa condutividade elétrica (isolantes). Com relação às propriedades elétricas dos
materiais, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Um material condutor deve apresentar elevada rigidez dielétrica, tendo em vista que na aplicação, deverá
suportar o fluxo de elétrons sem entrar em colapso.
 b) Um material semicondutor é obtido a partir da mistura de um material condutor com um material isolante. A
condutividade final sempre obedece uma proporção linear de acordo com a fração em massa de cada fase
cristalina.
 c) Materiais supercondutores são um tipo especial de materiais, os quais apresentam uma diminuição da
resistividade elétrica com o aumento da temperatura.
 d) Os materiais isolantes são classificados do acordo com a sua rigidez dielétrica [unidade de V/m], ou seja,
apresentam um valor alto de rigidez dielétrica. Na prática, se mede a tensão elétrica máxima suportada para
uma determinada espessura do material, sem que haja condução de eletricidade.
18/04/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 5/5
8. Os diferentes tipos de materiais apresentam coeficientes de expansão térmica linear cujos valores se relacionam
com a energia de ligação entre seus átomos em sua estrutura. Sobre essa propriedade térmica, classifique V para
as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Considerando a relação entre a energia de ligação e o coeficiente de expansão térmica linear, é coerente
considerar de forma crescente o coeficiente de expansão térmica de acordo com a seguinte sequência de classes
de materiais: polímeros, cerâmicas e metais.
( ) Considerando a relação entre a energia de ligação e o coeficiente de expansão térmica linear, é coerente
considerar de forma crescente o coeficiente de expansão térmica de acordo com a seguinte sequência de classes
de materiais: cerâmicas, metais e polímeros.
( ) O coeficiente de expansão térmica linear dos materiais poliméricos apresenta relação com a magnitude das
ligações secundárias.
( ) Em um material polimérico, a livre movimentação das cadeias gera coeficientes de expansão térmica linear
muito baixos, visto que os movimentos anisotrópicos relativos das cadeias se anulam.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - F - F - V.
 b) F - F - F - V.
 c) F - V - V - F.
 d) V - V - V - F.
9. As propriedades elétricas dos materiais estão diretamente relacionadas com a mobilidade dos elétrons. Em termos
das características de condução de energia elétrica, os materiais podem ser classificados como condutores,
isolantes, semicondutores ou supercondutores. Sobre as propriedades elétricas dos materiais, classifique V para
as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Um material semicondutor apresenta espaçamento entre a banda de valência e a banda de condução menor
do que o de um material isolante.
( ) De forma geral, cerâmicas e polímeros tendem a apresentar um comportamento isolante de energia elétrica. 
( ) O vidro de sílica (SiO2) possui propriedades elétricas interessantes, sendo bastante aplicado em
semicondutores, em substituição ao silício (Si).
( ) O alumínio (Al) pode ser considerado um semicondutor quando aplicamos uma diferença de potencial entre
50V e 100V.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - F - V - F.
 b) F - V - V - V.
 c) V - V - F - F.
 d) V - F - F - V.
10. A análise química de materiais por espectrometria ótica fornece informações importantes para a caracterização e
para o controle da qualidade de produtos metálicos, sendo, em alguns casos, indispensável. Com qual dos
métodos de caracterização de materiais é possível obter a composição química semiquantitativa dos materiais?
 a) Microscopia ótica.
 b) MEV (EDS ou EDX).
 c) Ensaio de tração.
 d) Ensaio de ultrassom.
Prova finalizada com 9 acertos e 1 questões erradas.