AVAL 01 CIENCIAS E PROP DOS MATERIAIS

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Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
	Avaliação:
	Avaliação I - Individual FLEX ( Cod.:517797) ( peso.:1,50)
	Prova:
	20162407
	Nota da Prova:
	10,00
	
	
Legenda: Resposta Certa   Sua Resposta Errada  
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	1.
	Os materiais cristalinos são caracterizados por uma estrutura ordenada de átomos e com longo alcance. A menor célula ou arranjo de átomos que descreve a estrutura cristalina é chamada de célula unitária. Muitos metais apresentam células unitárias cúbicas. Com relação às estruturas cristalinas dos metais, analise as afirmativas a seguir:
I- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de faces centradas (CFC), cada átomo está ligado a outros 12 átomos. Já em uma estrutura do tipo CCC, o número de coordenação é 8.
II- Em uma estrutura cristalina descrita por uma célula unitária do tipo cúbica de corpo centrado (CCC), cada átomo está ligado a outros 12 átomos. Já em uma estrutura do tipo CFC, o número de coordenação é 8.
III- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material estudado. Em uma célula unitária do tipo CFC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. Já para uma estrutura CCC, a aresta deve ser calculada em função da diagonal do cubo.
IV- O volume de uma célula unitária cúbica pode ser calculado a partir do raio atômico do material estudado. Em uma célula unitária do tipo CCC, a aresta do cubo é igual a duas vezes o raio atômico. O mesmo princípio se aplica a uma estrutura do tipo CFC: ou seja, o volume é calculado de forma idêntica.
Assinale a alternativa CORRETA:
	a)
	As afirmativas I e IV estão corretas.
	b)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	c)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	d)
	As afirmativas II e IV estão corretas.
	2.
	Há cerca de dois anos, pesquisadores holandeses conseguiram sintetizar cerâmicas flexíveis - um material que é tipicamente quebradiço fabricado na forma de folhas finas, que dobram-se como papel. Agora, uma equipe da Universidade Purdue, nos EUA, encontrou uma forma de trabalhar com blocos maiores de cerâmica e torná-la quase tão maleável quanto um metal. O segredo está em aplicar uma corrente elétrica durante a fabricação da cerâmica, por um processo chamado sinterização, por meio do qual um material em pó coalesce em uma massa sólida - com a aplicação da eletricidade, o processo passa a ser conhecido como sinterização flash. Enquanto os metais podem ser tensionados entre 10 e 20% sem se quebrar, as cerâmicas tipicamente se fraturam com uma tensão de apenas 2 a 3%. Com o processamento por sinterização flash, o material resiste a tensões entre 7 e 10%. Aplicando a corrente elétrica durante a sinterização, a cerâmica ganha maleabilidade, podendo ser facilmente moldada em temperatura ambiente. Desse modo, a novidade aqui está em comprovar essa maleabilidade também sob altas temperaturas, justamente as condições nas quais a cerâmica tipicamente opera em condições reais. Com base no exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- As cerâmicas são materiais tipicamente frágeis. Essa fragilidade existe em função da pouca mobilidade de discordâncias nesse tipo de material.
II- De acordo com a pesquisa, as cerâmicas produzidas através da sinterização flash passam a resistir a tensões máximas de 10%, da mesma ordem das tensões mínimas dos metais (10%), sem se quebrar.
III- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, um feixe de fótons é direcionado para o material durante o processo de sinterização.
IV- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, o material é produzido na forma de folhas finas, que dobram-se como papel.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ceramica-fabricada-eletricidade-deforma-como-metal&id=010160180615#.W9EJ7ntKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
	a)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	b)
	As afirmativas I e II estão corretas.
	c)
	As afirmativas I e IV estão corretas.
	d)
	As afirmativas II e IV estão corretas.
	3.
	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 aumenta exponencialmente com o aumento da temperatura.
(    ) As impurezas são defeitos cristalinos caracterizados pela presença de átomos estranhos na composição do metal. A presença desses defeitos, no entanto, pode melhorar as propriedades mecânicas desses materiais.
(    ) 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 - F - V - F.
	b)
	V - F - F - F.
	c)
	F - V - V - V.
	d)
	V - V - V - V.
	4.
	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 de faces centradas (CFC), temos no interior da célula unitária o equivalente a quatro átomos. O restante do volume do átomo correspondo ao vazio entre os átomos.
	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 simples, os átomos ficam posicionados tanto nas arestas do cubo quanto no centro da estrutura cristalina.
	d)
	São exemplos de estrutura cúbica: CFC, CCC, HC, monoclínica e triclínica.
	5.
	Ao pensarmos em materiais de engenharia, lembramos mais frequentemente dos metais e dos polímeros, embora os materiais cerâmicos também apresentem aplicações importantes em função de suas características físico-químicas. Sobre essa classe de materiais, assinale a alternativa CORRETA:
	a)
	Os materiais cerâmicos não apresentam elétrons livres, o que culmina em excelentes propriedades elétricas, tornando esses tipos de materiais excelentes condutores elétricos.
	b)
	A ruptura frágil das cerâmicas oxidas é explicada em parte pelas suas estruturas cristalinas com características assimétricas, aliada ao tipo de ligação química predominantemente iônica e covalente.
	c)
	Os cerâmicos apresentam diversos sistemas de escorregamento, caminhos preferências para a movimentação de discordâncias. Dessa forma, com a aplicação de tensão mecânica experimentam pronunciado encruamento.
	d)
	Uma das vantagens das cerâmicas frente às demais classes de materiais é a sua baixa sensibilidade a defeitos. Isso significa que os defeitos inseridos no processo de fabricação não provocam interferência considerável nas propriedades.
	6.
	Os materiais cerâmicos podem ser utilizados em várias aplicações em que suas propriedades específicas são interessantes. Sobre essas propriedades, assinale a alternativa CORRETA:
	a)
	Os materiais cerâmicos apresentam baixa temperatura de fusão. Por esse motivo, estes são geralmente obtidos pelo processo de fundição.
	b)
	Os átomos da camada de valência dos materiais cerâmicos são livres, resultando em elevada condutividade elétrica desses materiais.
	c)
	As ligações químicas das cerâmicas oxidas são do tipo iônica e de elevada energia de ligação, resultando na elevada temperatura de fusão desses materiais.
	d)
	As ligações químicas das cerâmicas oxidassão do tipo ponte de hidrogênio, fazendo com que as moléculas tenham elevada mobilidade.
	7.
	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 par 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 epóxi, em que ficam dispostas as fibras de vidro. A energia mecânica é transferida da matriz polimérica para as fibras.
(    ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado "Widea". Esse material consiste em um matriz metálica (Co, Ni), em que ficam dispostas partículas de grafite (C). O grafite na Widea atua como lubrificante de usinagem.
(    ) É possível obter propriedades elétricas controladas (supercondutividade) através da adição de partículas cerâmicas em uma matriz polimérica. As cerâmicas apresentam elétrons livres, o que explica a sua alta condutividade elétrica.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	a)
	V - F - V - F.
	b)
	F - V - F - V.
	c)
	F - F - V - V.
	d)
	V - V - F - F.
	8.
	Os materiais compósitos são uma classe específica de materiais. Estão presentes em diversas áreas, sendo utilizados na fabricação de itens que exigem resistência mecânica ou combinações de propriedades específicas. Com relação a esse tipo de material, assinale a alternativa CORRETA:
	a)
	A indústria automobilística absorve grande parte dos desenvolvimentos na área de materiais compósitos. Um bom exemplo são as carrocerias de automóveis, hoje produzidas em chapas de material compósito, que consistem em uma matriz de aço carbono contendo fibras de vidro e poliamida.
	b)
	Os compósitos são materiais que contém as três classes de materiais: metais, polímeros e cerâmicas. Esses materiais combinam em um único material as melhores características dessas três distintas classes de materiais.
	c)
	Os compósitos são materiais que combinam diferentes classes de materiais: polímeros, cerâmicas e metais, em um mesmo material. Dessa forma, é possível aliar, por exemplo, a resistência mecânica à tração das cerâmicas com a resistência ao impacto dos polímeros.
	d)
	Os compósitos são caracterizados pela combinação de metais com polímeros. Até os dias de hoje não é possível combinar metais com cerâmicas e cerâmicas com polímeros, em virtude das diferenças químicas e estruturais.
	9.
	As propriedades dos metais dependem das características dos seus átomos, e do arranjo espacial desses átomos no material sólido. Essas duas variáveis ajudam a prever algumas características desses materiais. Sobre os metais e seu arranjo atômico, analise as afirmativas a seguir:
I- Os metais são bons condutores em virtude do seu arranjo cristalino, pois átomos estão mais próximos entre si, o que permite a condução de elétrons das camadas mais internas do átomo.
II- Os metais são maleáveis (deformáveis plasticamente), pois existem lacunas atômicas que apresentam baixa rigidez na temperatura ambiente. As lacunas geram uma menor força de ligação da estrutura, permitindo a deformação da estrutura.
III- Os átomos dos metais geralmente são arranjados em estruturas do tipo cúbica. Essas estruturas são caracterizadas por uma maior simetria e maior número de sistemas de escorregamento do que estruturas típicas dos materiais cerâmicos.
IV- Conhecendo a estrutura cristalina de um determinado metal e suas características químicas, é possível determinar algumas propriedades de forma aproximada, como a densidade do material sólido.
Assinale a alternativa CORRETA:
	a)
	As afirmativas I e II estão corretas.
	b)
	As afirmativas I e IV estão corretas.
	c)
	As afirmativas III e IV estão corretas.
	d)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	10.
	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 caracterizados por metais condutores, em que adiciona-se na matriz metálica partículas de polímeros termoplásticos.
	b)
	O semicondutores propiciaram o desenvolvimento de cabeamentos capazes de conduzir uma elevada carga elétrica e com baixas perdas.
	c)
	O conhecimento e desenvolvimento dos materiais semicondutores propiciou o desenvolvimento dos transistores e diodos.
	d)
	Os semicondutores são largamento utilizados na fabricação de placas cerâmicas refratárias.
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