Ciencia e Propriedade dos Materiais EPR24

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1. Os metais podem ser conformados por diferentes técnicas de fabricação. A maioria dos metais,
excetuando aqueles que apresentam ponto de fusão muito alto, podem ser obtidos por
fundição. Muitos produtos são obtidos também por técnicas de conformação mecânica. Sobre
os processos de fabricação de metais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
falsas:
( ) Os processo de conformação mecânica são realizados a quente ou a frio. Na conformação
a quente, a temperatura utilizada para o processamento fica acima da temperatura de
cristalização do material.
( ) A tensão aplicada nos processo de conformação a frio é sempre superior ao limite de
resistência do material, e inferior ao limite de escoamento.
( ) Quando processo é realizado a frio, é usualmente realizado em etapas. Na primeira etapa,
o material apresenta maior dureza e, conforme é conformado, torna-se progressivamente mais
maleável.
( ) A laminação é utilizada para a fabricação de chapas e perfis. Pode partir tanto do material
já solidificado como do material fundido.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - F - V - F.
 b) V - V - F - V.
 c) F - V - V - F.
 d) V - F - F - V.
2. Para a seleção de materiais adequados para uma determinada aplicação, vários critérios
devem ser avaliados durante a etapa de projeto. Isso também se aplica em situações em que
se faz necessária uma avaliação para a substituição de materiais em produtos ou componentes
de máquinas, por exemplo. Sobre a seleção de materiais, classifique V para as sentenças
verdadeiras e F para as falsas:
( ) Na seleção de materiais é importante considerar não somente o custo do produto
componente, mas também a relação entre custo e desempenho na aplicação.
( ) A regionalização de insumos não se relaciona com a seleção de materiais. O único fator
importante é o atendimento aos requisitos de custo do insumo e desempenho.
( ) Na seleção de materiais, é necessário também avaliar a disponibilidade no mercado das
opções selecionadas: considerações sobre o custo de transporte, prazos de entrega e taxa de
câmbio podem inviabilizar a utilização de certos insumos.
( ) Produtos, peças e componentes de veículos de transporte devem considerar a relação
entre o peso do produto e o seu desempenho. Essa relação tem um impacto direto no consumo
de combustível do veículo ao longo do seu ciclo de vida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - F - F.
 b) F - F - V - F.
 c) V - F - V - V.
 d) V - V - F - V.
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3. A resistência mecânica de um material se relaciona tanto com a magnitude da energia das
ligações químicas como com o nível de ordenação dos átomos e a presença de defeitos, dentre
outros fatores. Sobre os fatores que influenciam a resistência mecânica dos materiais,
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O tipo de estrutura cristalina pode influenciar na resistência ao escoamento dos metais,
pois se relaciona com a quantidade de sistemas de escorregamento.
( ) A quantidade de defeitos presentes nos materiais cerâmicos é irrelevante, já que as
características de suas ligações químicas os tornam intrinsecamente frágeis.
( ) Nos metais, a quantidade de discordâncias se relaciona com a capacidade de deformação
e, por consequência, influencia as propriedades mecânicas.
( ) As discordâncias em espiral, presentes nos materiais poliméricos, resultam na formação
de esferulitos, que influenciam de forma positiva a resistência desse tipo de material.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F - F.
 b) F - V - V - F.
 c) V - F - V - F.
 d) F - F - F - V.
4. 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) 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.
 b) 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.
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 c) 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.
 d) 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.
5. Os materiais compósitos resultam da combinação entre cerâmicas e polímeros, polímeros e
metais, ou metais e cerâmicas. Essa combinação visa obter propriedades específicas
agregando características de cada material. Sobre os materiais compósitos, classifique V para
as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A combinação visa obter sinergia entre os materiais utilizados para a fabricação do
compósito, ou seja, se espera agregar aspectos positivos de ambos os materiais para atender a
uma determinada especificação técnica.
( ) A denominada "fibra de vidro" é um material compósito. Esse tipo de material é composto
por uma matriz vítrea, em que ficam dispostas as fibras de epóxi.
( ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado
"Widea". Esse material consiste em um matriz de carbeto de tungstênio (WC), em que ficam
dispostas partículas metálicas (Cobalto ou Níquel).
( ) É possível obter propriedades elétricas controladas (semicondutividade) através da adição
de partículas metálicas em uma matriz polimérica.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - F - F - V.
 b) V - V - F - V.
 c) F - F - V - F.
 d) F - V - V - F.
6. As características das ligações químicas dos materiais poliméricos definem as suas
propriedades, tais como o ponto de fusão e maleabilidade. Sobre as ligações químicas nos
polímeros, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Em função da rigidez das ligações iônicas, os polímeros devem ser processados em
temperaturas acima de 1000 °C.
 b) Os materiais poliméricos apresentam ligações covalentes, que consiste em uma ligação
química primária.
 c) Os materiais poliméricos apresentam ligações metálicas do tipo carbono-carbono, que
contribuem para uma elevada condutividade elétrica.
 d) As ligações secundárias são responsáveis pela elevada temperatura de fusão dos materiais
poliméricos.
7. As características da microestrutura dos materiais se relacionam diretamente com as
propriedades mecânicas dos metais. Sobre essas características relacionadas aos aços e
ferros fundidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Um aço que apresenta uma maior fração de perlita (fase com lamelas alternadas de ferrita
e cementita), em detrimento da fração de ferrita, tende a apresentar maior dureza.
( ) A perlita inibe o movimento das discordâncias, consistindo em um mecanismo de aumento
da resistência mecânica pela inibição da deformação plástica.
( ) A proporção entre as fases presentes na microestrutura dos ferros fundidos não influencia
na sua dureza.
( ) Quanto maior a fração de perlita, menor tende a ser a tensão de escoamento de um aço.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - F - V - F.
 b) F - V - V - V.
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 c) F - F - F - V.
 d) V - V - F - F.
8. A seleção de um determinado processo de fabricação de materiais cerâmicos depende da
geometria do produto a ser fabricado, bem como das suas características físico-químicas.
Assinale a alternativa CORRETA que associa o tipo de produto ao processo de fabricação mais
comumente utilizado para a sua fabricação:
 a) Garrafas de vidro: prensagem do pó.
 b) Tijolos cerâmicos estruturais: colagem de barbotina.
 c) Pisos cerâmicos: usinagem.
 d) Vasos sanitários: colagem de barbotina.
9. A ciência dos materiais envolve o estudo dos materiais e suas propriedades, buscando o
desenvolvimento e aprimoramento destes, para que atendam a determinados requisitos de
desempenho. Para a determinação do atendimento aos requisitos, os materiais são avaliados
através de um conjunto de procedimentos. A etapa descrita compreende:
 a) A microestrutura dos materiais.
 b) A caracterização de materiais.
 c) A estrutura dos materiais.
 d) O processamento de materiais.
10.Os materiais cerâmicos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo de milênios,
porém, somente com o o advento das técnicas de caracterização de materiais pôde-se
compreender os complexos arranjos cristalinos e relacioná-los com as suas propriedades. Com
relação às cerâmicas e suas propriedades e aplicações, analise as afirmativas a seguir:
I- Algumas cerâmicas são utilizadas para a confecção de tijolos aplicados no isolamento de
calor em equipamentos com alta temperatura. São os casos de fornos para a fusão de metais.
O material cerâmico em contato com o metal líquido deve resistir à temperatura de
processamento, com uma vida útil adequada.
II- Tijolos e telhas, assim como o cimento, são materiais cerâmicos utilizados na construção
civil. Os dois primeiros fazem parte da classificação "cerâmica vermelha", produtos que são
conformados e queimados em alta temperatura. Já o cimento é um material que apresenta
pega hidráulica, adquirindo alta resistência após a cura.
III- As lixas e os rebolos são materiais compostos por partículas cerâmicas abrasivas, utilizados
para desbastar ou polir superfícies de diversos materiais. A principal característica das
cerâmicas utilizadas para esse é a alta dureza, relacionada com a forte energia de ligação
entre os átomos desses materiais.
IV- Os compósitos mais comuns são aqueles que utilizam polímeros em conjunto com metais.
Normalmente utiliza-se uma matriz metálica, em conjunto com fibras de material polimérico.
Um exemplo desse material é a fibra de polietileno, que consiste em uma matriz de alumínio,
contendo fibras poliméricas, processada por fundição a 600 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas III e IV estão corretas.
 b) As afirmativas I, II e III estão corretas.
 c) As afirmativas II e IV estão corretas.
 d) As afirmativas I e IV estão corretas.
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11.(ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso
aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de uma modelo convencional.
Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de
rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico
possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil,
altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita
se relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO
quando não há correlação entre as propriedades e essas características:
( ) Alta resistência mecânica e baixa densidade.
( ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão.
( ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade.
( ) Alta dureza e alta densidade.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: Disponível em: <http://www.hospitalar.com>. Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado)
 a) V - F - F - F.
 b) V - V - F - F.
 c) F - V - F - V.
 d) F - F - V - V.
12.(ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer
com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os
cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de,
aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e
superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de
aço entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra
de carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as
fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura por
4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo
material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o
atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser
aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é
cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à
tração.
( ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração,
proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais.
( ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material
com relação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para
sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia.
( ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabo de fibra de
carbono, a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br>. Acesso em: 27 jul 2014
(adaptado).
 a) V - F - V - V.
 b) F - F - V - V.
 c) F - V - F - F.
 d) F - V - F - V.
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