Avaliação I - Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)

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Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação I - Individual Semipresencial ( Cod.:638079) ( peso.:1,50)
Prova: 17212951
Nota da Prova: 10,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Os materiais são denominados cristalinos quando apresentam uma ordenação de átomos de longo alcance. Já os materiais amorfos não apresentam essa
ordenação de átomos. Os metais em seu estado cristalino, como o aço e o alumínio comerciais, apresentam ordenação de seus átomos em estruturas
cúbicas. Com relação aos metais cristalinos, analise as afirmativas a seguir:
I- Os metais comerciais são policristalinos. A estrutura cristalina é formada a partir da solidificação do material fundido, em que ocorre a nucleação e o
crescimento de grãos durante o processo de resfriamento.
II- Os metais comerciais são denominados monocristalinos, pois apresentam um mesmo arranjo atômico (célula unitária) ao longo de todo o material. 
III- Os materiais policristalinos apresentam maior quantidade de imperfeições, denominadas contornos de grão, quando comparados aos materiais
monocristalinos.
IV- Materiais monocristalinos, por terem menor quantidade de defeitos na estrutura cristalina, apresentam valores de resistência mecânica mais próximos do
valor teórico do material (calculado a partir das forças de ligações químicas).
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas II e IV estão corretas.
 b) Somente a afirmativa I está correta.
 c) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
 d) As afirmativas I, III e IV estão corretas.
2. Muitos metais apresentam estruturas cristalinas cúbicas, as quais apresentam grande simetria. Esse fato propicia o desenvolvimento de muitos sistemas de
escorregamento, que facilitam a movimentação de discordâncias na aplicação de tensões mecânicas. Com relação à estrutura cristalina dos metais e seus
defeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As discordâncias são defeitos da estrutura cristalina causados por um desalinhamento de átomos. A quantidade de discordâncias em um material
metálico se relaciona com as suas propriedades mecânicas.
( ) As lacunas são um tipo de defeito caracterizado pela ausência de átomos na estrutura cristalina. A quantidade de lacunas diminui com o aumento da
temperatura.
( ) As impurezas são defeitos cristalinos caracterizados pela presença de átomos estranhos na composição do metal. A presença desses defeitos sempre
piora as propriedades mecânicas dos metais.
( ) As impurezas podem ser de dois tipos: substitucionais, quando substituem o átomo do material, ou intersticiais, quando se alojam nos interstícios da
estrutura cristalina.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - F - V.
 b) V - F - F - V.
 c) F - V - V - F.
 d) V - F - V - F.
3. Os polímeros são materiais compostos por cadeias contendo carbono. Polietileno (PE), polipropileno (PP) e policloreto de vinila (PVC) são exemplos dessa
classe de materiais. Com relação às características e propriedades desses materiais, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os polímeros são normalmente processados em altas temperaturas (acima de 900 graus Celsius), fator que torna o processo de fabricação (por exemplo,
injeção) caro e economicamente dependente do custo energético.
 b) Todos os tipos de polímeros podemos ser reciclados, pois não perdem suas propriedades com reaquecimento para conformação de um novo produto.
Essa é uma das principais vantagens do emprego desse tipo de material.
 c) Quando comparados aos metais, apresentam melhor resistência à oxidação, especialmente aquela causada pelos raios UV. Isso se deve à elevada
energia de ligação entre as cadeias poliméricas.
 d) Os polímeros são classificados como termofixos ou termoplásticos. Os polímeros termoplásticos podem ser facilmente reciclados, pois mantém as suas
propriedades com o processo de reaquecimento para posterior conformação em um novo produto.
4. Os diferentes tipos de materiais apresentam combinações diferentes de átomos. Além do arranjo cristalino diferente entre diferentes tipos de materiais,
dependendo dos átomos envolvidos, haverão ligações químicas com determinadas características. Com relação às ligações químicas dos materiais, analise
as afirmativas a seguir:
I- As ligações químicas nos materiais podem ser do tipo primária ou do tipo secundária. As ligações primárias são do tipo iônicas, covalentes ou metálicas.
II- As ligações iônicas são típicas de átomos com baixa diferença de eletronegatividade.
III- As ligações metálicas são caracterizadas pela presença do denominado "mar de elétrons", em que os elétrons da camada de valência estão livres, não
pertencendo a átomos específicos. 
IV- As ligações covalentes envolvem obrigatoriamente um átomo "A" não metálico ligado a um átomo "B" não metálico.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) Somente a afirmativa I está correta.
 b) As afirmativas II e IV estão corretas.
 c) As afirmativas I e III estão corretas.
 d) As afirmativas I, III e IV estão corretas.
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5. As ligas de aço são compostas basicamente por uma proporção entre átomos de ferro e carbono. Em outros casos, são utilizados também outros elementos
de liga em conjunto para obter propriedades específicas. Os elementos de liga adicionados, assim como o carbono, melhora as propriedades e permite que
os aços sejam tratáveis termicamente em condições industriais. Sobre os elementos de liga de tratamento térmico dos aços, classifique V para as sentenças
verdadeiras e F para as falsas:
( ) No processo de têmpera, o aço é inicialmente aquecido até a temperatura de fusão. A temperatura é mantida até a completa fusão do metal, que é
posteriormente resfriado rapidamente em água à temperatura ambiente.
( ) No tratamento térmico de revenido, o aço é aquecido até uma temperatura acima da temperatura de austenitização, e posteriormente resfriado de forma
rápida, formando a estrutura denominada bainita.
( ) Os átomos de carbono no aço substituem alguns átomos de ferro. Isso ocorre porque o raio atômico dos dois átomos é semelhante, permitindo que
ocorra esse tipo de solubilização na estrutura cristalina.
( ) Os elementos de liga, tais como o cromo e o vanádio, ficam solubilizados nos contornos de grão. No processo de têmpera, esses metais sofrem fusão,
aumentando a resistência química dos contornos de grão após o processo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - V - V.
 b) F - V - V - F.
 c) V - F - V - F.
 d) F - F - F - F.
6. Alguns tipos de metais apresentam estruturas cristalinas do tipo cúbica. Esses tipos de estruturas diferem entre si pela distribuição dos átomos da célula
unitária, sendo essa dependente de vários fatores, tais como o raio atômico e a temperatura. Sobre as estruturas do tipo cúbica, assinale a alternativa
CORRETA:
 a) Em uma estrutura cúbica simples, os átomos ficam posicionados tanto nas arestas do cubo quanto no centro da estrutura cristalina.
 b) As estruturas cúbicas apresentam os eixos a, b e c, os quais podem variar em comprimento entre si em uma mesma estrutura.
 c) Em uma estrutura cúbica de faces centradas (CFC), temos no interior da célula unitária o equivalente a quatro átomos. O restante do volume do átomo
correspondoao vazio entre os átomos.
 d) São exemplos de estrutura cúbica: CFC, CCC, HC, monoclínica e triclínica.
7. Um novo material que é tão rígido quanto um metal, mas flexível o suficiente para resistir a fortes vibrações, promete transformar a indústria automobilística e
vários outros setores. O material possui ao mesmo tempo uma alta rigidez e uma capacidade de amortecimento de impactos. Essa combinação quase
impossível em um único material foi obtida usando folhas compostas trançadas em 3D a partir de fibras não ligadas entre si. Embora a trama seja criada
como se fosse um material têxtil, os fios são metálicos. Isso permite que o interior do material se mova e absorva vibrações, enquanto o material circundante
permanece rígido. Os materiais convencionais de amortecimento - a borracha, por exemplo - apresentam uma rigidez relativamente baixa, enquanto os
metais e cerâmicas rígidos têm tipicamente um amortecimento insignificante. "Aqui, demonstramos que o alto amortecimento e a rigidez estrutural podem ser
obtidos simultaneamente em treliças trançadas em 3D, soldando apenas juntas selecionadas da treliça, o que resulta em uma estrutura em rede intertravada
para suportar carga, entrelaçada com elementos 'flutuantes' livres para gerar amortecimento", descreveram Ladan Salari Sharif e seus colegas da
Universidade de Surrey, no Reino Unido. Com relação ao exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O material descrito no texto combina as características de rigidez do metal e a flexibilidade gerada pelo entrelaçamento de folhas em um arranjo
tridimensional específico.
( ) As folhas do material são entrelaçadas, porém permanecem livres para se deslocarem entre si em todos os pontos, não havendo soldagens de juntas.
( ) A rigidez do material é inversamente proporcional a sua capacidade de absorver energia, como aquela gerada por vibrações.
( ) A borracha é um material que apresenta uma baixa rigidez, ou seja, o seu módulo de elasticidade é alto.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-sem-nenhuma-vibracao&id=010160181016#.W9D4n3tKgdU. Acesso em:
24 out. 2018.
 a) V - V - V - F.
 b) F - V - F - V.
 c) F - F - F - V.
 d) V - F - V - F.
8. Os semicondutores são materiais que apresentam baixa condutividade quando comparados aos metais condutores. O nível de condutividade desses
materiais pode ser ajustado através do controle de impurezas presentes. Com relação aos semicondutores, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os semicondutores são largamento utilizados na fabricação de placas cerâmicas refratárias.
 b) Os semicondutores são caracterizados por metais condutores, em que adiciona-se na matriz metálica partículas de polímeros termoplásticos.
 c) O conhecimento e desenvolvimento dos materiais semicondutores propiciou o desenvolvimento dos transistores e diodos.
 d) O semicondutores propiciaram o desenvolvimento de cabeamentos capazes de conduzir uma elevada carga elétrica e com baixas perdas.
9. Os contornos de grão são caracterizados como defeitos da estrutura cristalina, tendo em vista que nessas regiões existe uma desordem de átomos. Sobre os
contornos de grão, analise as seguintes sentenças:
I- Nos contornos de grão, a energia livre é menor do que no interior dos grãos. Por esse motivo, reações químicas, como a oxidação, ocorrem
preferencialmente no interior dos grãos.
II- Nos contornos de grão existem ligações químicas incompletas, o que resulta em uma energia livre mais elevada que no interior dos grãos.
III- Um material policristalino é composto por vários grãos.
IV- Um material monocritalino pode ser facilmente obtido por métodos de fabricação convencionais, não exigindo controle dos parâmetros de processamento.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças II e IV estão corretas.
 b) Somente a sentença II está correta.
 c) As sentenças I e III estão corretas.
 d) As sentenças II e III estão corretas.
10.Os materiais metálicos são descritos através de suas estruturas cristalinas, chamadas de células unitárias. Sobre as células unitárias dos materiais
metálicos, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os materiais metálicos apresentam estrutura cristalina complexa, o que explica a sua elevada resistência mecânica.
 b) Podemos calcular, através das características geométricas da célula unitária, a resistência mecânica de um material metálico.
 c) Os materiais metálicos não apresentam cristalinidade. Por esse motivo as suas estruturas cristalinas são relativamente complexas.
 d) Os materiais metálicos, em sua maioria, apresentam estruturas cristalinas cúbicas, como CFC e CCC, de elevada simetria.
Prova finalizada com 10 acertos e 0 questões erradas.
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