QUIMICA GERAL - ATIVIDADE 2

Prévia do material em texto

• Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Em uma fábrica, um corpo de prova cilíndrico confeccionado de aço de diâmetro de 12,8 
mm foi submetido a tração até a sua fratura. Esse corpo de prova apresentou uma 
resistência à fratura expressa em tensão de engenharia de 460 MPa. No momento da sua 
fratura, identificou-se uma seção transversal de 10,7 mm. Assim, você necessita fazer uma 
avaliação desse material de aço e de um outro material X que apresentou uma redução 
percentual de área de 60%. Calcule a ductilidade em termos de redução percentual de área 
do aço, avalie se ele é mais dúctil ou menos dúctil do que o material X e assinale a 
alternativa correta: 
 
Resposta Selecionada: 
30%, o aço é menos dúctil que o X. 
Resposta Correta: 
30%, o aço é menos dúctil que o X. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, uma vez que a 
ductilidade é uma medida do grau de deformação plástica que 
foi suportado até o momento da fratura. Por conseguinte, se o 
material X apresentou um valor de uma magnitude superior, este 
deformar-se-á mais antes de romper. 
 
 
• Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Analise o diagrama a seguir: 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2019) 
 
Os diagramas de tensão x deformação são úteis para os engenheiros, pois através deles é 
possível extrair informações relevantes acerca do comportamento dos materiais. Considere 
que a curva mostrada na figura corresponde à curva de tensão versus 
deformação de engenharia de um aço comumente empregado nas construções. 
 
 Analise as afirmações a seguir: 
 
1. A área associada a letra K é representa o módulo de resiliência. 
2. O ponto I representa o limite de resistência à tração (LR), e após esta tensão começa o 
fenômeno da estricção. 
3. A letra F representa a tensão de escoamento ou limite de escoamento. 
4. A tenacidade pode ser representada pela soma das áreas K, L, M e N, e representa a 
energia. 
 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, II, III e IV. 
Resposta Correta: 
I, II, III e IV. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois todas as 
afirmativas estão corretas. Muitos confundem, mas a inclinação 
da reta referente apenas ao comportamento elástico do material, 
 
é o módulo de elasticidade. Já a área da figura corresponde ao 
módulo de resiliência, uma propriedade diferente. 
 
• Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
Em projetos de engenharia, ao se deparar com uma situação em que pilares são 
submetidos a esforços de compressão, faz-se necessário que o engenheiro avalie a 
flambagem. A flambagem ocorre quando a peça sofre uma flexão transversalmente em 
decorrência de uma compressão axial. Esta, por sua vez, é considerada uma instabilidade 
elástica. Se pegarmos uma régua, por exemplo, e submetermos a tensões de compressão, 
a depender da régua ela poderá flambar apresentando uma encurvadura. 
 
 
Fonte: Adaptada de Olga Popova / 123RF. 
 
Acerca desse ponto, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não 
depende da tensão de escoamento do material, mas sim do 
seu módulo de Young e do seu comprimento. 
 
Resposta 
Correta: 
 
A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não 
depende da tensão de escoamento do material, mas sim do 
seu módulo de Young e do seu comprimento. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a flambagem 
não depende do escoamento, uma vez que não adentra na 
região plástica. O foco, efetivamente, é o módulo de 
elasticidade, de rigidez, pois quanto menor for esse, maior será 
a tendência a flambar (menor resistência a deflexão) atrelado ao 
comprimento do corpo de prova. 
 
 
• Pergunta 4 
0 em 1 pontos 
 
A compreensão dos diagramas de fases para sistemas de ligas é imprescindível, pois 
existe uma notável correlação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas, sendo o 
desenvolvimento da microestrutura em uma liga relacionada às características do seu 
diagrama de fases. Os diagramas de fases, por conseguinte, fornecem informações 
valiosas sobre os fenômenos da fusão, fundição e cristalização. 
 
Com relação aos conceitos elementares, analise as afirmativas a seguir e assinale V para 
a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
1. ( ) A solução sólida consiste em pelo menos dois tipos diferentes de átomos; onde os 
átomos de solvente ocupam posições substitutivas ou intersticiais no retículo cristalino do 
soluto. 
2. ( ) O conceito de limite de solubilidade é importante, pois a adição de soluto em excesso 
pode resultar na formação de uma outra solução sólida de outro composto. 
3. ( ) Defini-se uma fase como uma parte homogênea de um sistema que possui 
características físicas e químicas uniformes. Assim, todo material que é puro pode ser 
considerado como sendo uma fase, mas toda liga metálica é heterogênea (mais de uma 
fase). 
 
4. ( ) Ligas binárias são mais usualmente trabalhadas, devido à simplicidade das mesmas, 
onde três regiões estão presentes nesses diagramas: um campo alfa, um campo líquido e 
um campo bifásico. 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
V, V, F, F. 
Resposta Correta: 
F, V, V, V 
 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois 
são os átomos do soluto que ocupam posições substitutivas ou 
intersticiais no solvente. Soluto é o componentes de menor 
composição, ao passo que solvente é o de maior. O raio, a 
eletronegatividade e a microestrutura são três fatores que 
determinarão se vai ser substitutiva ou intersticial. 
 
 
• Pergunta 5 
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 : 
 
 
3. O ponto 5 apresenta duas fases, beta e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo: 
 
 
4. 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. 
 
• Pergunta 6 
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. 
 
 
• Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
Analise o gráfico a seguir: 
 
 
Fonte: Autoria própria (2019). 
 
É um dever do engenheiro familiarizar-se com as diferentes propriedades mecânicas, saber 
as dimensões e o significados dessas propriedades. Desse modo, esse conhecimento será 
necessário para o projeto de estruturas e componentes que utilizem materiais previamente 
 
determinados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. 
 
Considerando o gráfico tensão deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
4. ( ) O material C possui uma maior tensão de ruptura do que o material B. 
5. ( ) O eixo das abscissas é adimensional, ao passo que o eixo das ordenadas representa-se 
por MPa. 
6. ( ) A lei de Hooke é válida para todos os três materiais até o limite de proporcionalidade; 
7. ( ) O módulo de elasticidade do material A é maior do que o módulo de elasticidade do 
material C. A, então, poderia ser um material cerâmico, enquanto que C poderia ser um 
alumínio (metálico). 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, V. 
Resposta Correta: 
F, V, V, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o material B 
será mais resistente mecanicamente, uma vez que possui maior 
valor de tensão máxima, bem como tensão à ruptura (conforme 
podemos apreciar a posição do B acima do C). O eixo das 
abscissas X é representado pela deformação (adimensional), 
enquanto que a tensão é representada no eixo Y por MPa. 
 
 
• Pergunta 8 
0 em 1 pontos 
 
O ensaio de dureza é um ensaio utilizado com maior frequência que qualquer outro ensaio 
mecânico, devido ao fato de ser simples, barato e não destrutivo. Uma aplicação curiosa 
são as brocas de perfuração de petróleo que são feitas de diamante para a perfuração do 
solo com o intuito de se chegar em uma área de armazenagem natural de petróleo. Com 
relação ao ensaio de dureza, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A dureza, embora seja um ensaio importante, é um ensaio 
meramente qualitativo. 
Resposta 
Correta: 
 
A dureza do diamante não é a mesma do grafite, pois as 
microestruturas são diferentes, onde o diamante tem uma 
estrutura mais resistente a deformações plásticas localizadas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o 
conceito de dureza está vinculado a resistência de um material a 
deformações plásticas, e não elásticas. Além disso, as duas 
técnicas mais comuns são a Rockwell e a Brinell, pois Hooke 
corresponde a lei de tensão e deformação que governa o regime 
elástico da maioria dos materiais. 
 
 
• Pergunta 9 
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). 
 
0. ( ) 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. 
1. ( ) 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. 
2. ( ) 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. 
3. ( ) 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 
mecânica e 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. 
 
 
• Pergunta 10 
0 em 1 pontos 
 
Você foi chamado para avaliar dois materiais para a construção de uma mola. Esses 
materiais, denominados A e B, possuem as seguintes propriedades mecânicas: material A, 
o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,01 (u.a), e o módulo de 
elasticidade é 1000 MPa; material B, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação 
de 0,05 (u.a), e o módulo de elasticidade é 200 MPa. Ambos os materiais evidenciam um 
comportamento linear-elástico até o limite de elasticidade (limite de proporcionalidade). 
Nesse sentido, assinale a alternativa que estime qual o material em que a mola terá a maior 
capacidade de armazenar energia: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 
5.000.000 J/m 3. 
Resposta Correta: 
B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 
250.000 J/m3. 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a 
mola B, embora tenha um menor módulo de elasticidade, tem 
 
maior deformação e logo a sua área se torna maior em 
comparação à A. É possível chegar ao resultado por duas 
alternativas distintas: pela área do triângulo (regime elástico até 
o limite de proporcionalidade) ou pela fórmula (módulo de 
elasticidade).