Prova A2 - Ciências dos Materias

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25/06/2020 Ilumno
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Local: Sala 4 - Sala de Aula / Andar / Polo Campo Grande / POLO CAMPO GRANDE - RJ
Acadêmico: EAD-IL30062-20202B
Aluno: JONAS DE QUEIROZ MONTEIRO
Avaliação: A2-
Matrícula: 20182301075
Data: 18 de Junho de 2020 - 08:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 7,00/10,00
1  Código: 35570 - Enunciado: A piezoeletricidade — ou efeito Piezoelétrico — é uma propriedade
de alguns materiais que, a partir de uma tensão mecânica, se tornam eletricamente polarizados,
o que chamamos de efeito direto; e o contrário também é possível, quando colocados em uma
diferença de potencial (DDP), sofrem uma deformação mecânica. Considerando a estrutura
cristalina, pode-se inferir que: 
 a) A piezoeletricidade é uma alternativa de energia limpa e ambientalmente correta, pois ao
aplicarmos uma força em um material piezoelétrico, ele gera uma diferencial de potencial
elétrico sem se deformar.
 b) A estrutura cristalina da Perovskita (CaTiO3), que tem propriedades piezoelétricas, possui
um átomo de Titânio disposto simetricamente no centro da estrutura e que justifica a
piezoeletricidade.
 c) A piezoeletricidade é uma propriedade que está diretamente ligada à assimetria dos
átomos negativos e positivos da estrutura cristalina, gerando uma diferença de potencial.
 d) O efeito piezoelétrico é irreversível aos cristais com essa propriedade quando sujeitos a
uma voltagem externa, em virtude da assimetria de cargas dos átomos que compõem a sua
estrutura.
 e) Materiais piezoelétricos são usados em violões e em outros instrumentos musicais para
transformar vibrações mecânicas em sinal elétrico, devido a sua estrutura cristalina simétrica.
Alternativa marcada:
d) O efeito piezoelétrico é irreversível aos cristais com essa propriedade quando sujeitos a uma
voltagem externa, em virtude da assimetria de cargas dos átomos que compõem a sua estrutura.
Justificativa: Resposta correta: A piezoeletricidade é uma propriedade que está diretamente
ligada à assimetria dos átomos negativos e positivos da estrutura cristalina, gerando uma
diferença de potencial. Correta. A assimetria de cargas dos átomos provoca a deformação
mecânica por um sinal elétrico e o efeito contrário também.
Distratores: A piezoeletricidade é uma alternativa de energia limpa e ambientalmente correta,
pois ao aplicarmos uma força em um material piezoelétrico, ele gera uma diferencial de potencial
elétrico sem se deformar. Errada. A geração da diferença de potencial ocorre pela pressão e
consequente deformação. O efeito piezoelétrico é irreversível aos cristais com essa propriedade
quando sujeitos a uma voltagem externa, em virtude da assimetria de cargas dos átomos que
compõem a sua estrutura. Errada. O efeito piezoelétrico é reversível, dado que uma corrente
elétrica pode provocar deformação na estrutura e o caminho contrário também é
possível.Materiais piezoelétricos são usados em violões e em outros instrumentos musicais para
transformar vibrações mecânicas em sinal elétrico, devido a sua estrutura cristalina simétrica.
Errada. É a assimetria de cargas positivas e negativas que provoca a diferença de potencial
elétrico.A estrutura cristalina da Perovskita (CaTiO3), que tem propriedades piezoelétricas,
possui um átomo de Titânio disposto simetricamente no centro da estrutura e que justifica a
piezoeletricidade. Errada. O átomo de Titânio está ligeiramente assimétrico com relação ao
restante da estrutura. A assimetria é responsável pela piezoeletricidade.
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2  Código: 35310 - Enunciado: Os polímeros são moléculas cuja aplicação é ampla no uso diário
pela sociedade. Podem ser identificados quimicamente pela alta massa molar, além de serem
formados por unidades monoméricas. Considerando as propriedades e características dos
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polímeros, leia os itens a seguir: 
I. Proteínas são biopolímeros, cujo monômero é o aminoácido.II. Conhecido comercialmente
como PET, o Policloreto de Vinila é um polímero utilizado amplamente em tubulações
hidráulicas. III. O isopor — poliestireno expandido — tem como função ser isolante térmico.IV. Os
plásticos são polímeros que assumem formas distintas como consequências dos diversos
métodos de tratamento térmico.
Está correto apenas o que se afirma em:
 a) I, II, III e IV estão corretas.
 b) I, II e IV estão corretas.
 c) II, III e IV estão corretas.
 d) I, III e IV estão corretas.
 e) I e II estão corretas.
Alternativa marcada:
d) I, III e IV estão corretas.
Justificativa: Resposta correta: I, III e IV estão corretas.I. Proteínas são biopolímeros, cujo
monômero é o aminoácido. Correta. As proteínas são unidades formadas por centenas ou
milhares de unidades monoméricas conhecidas como aminoácidos. III. O isopor — poliestireno
expandido — tem como função ser isolante térmico. Correta. O isopor é um material composto
por 98% de ar.IV. Os plásticos são polímeros que assumem formas distintas como consequências
dos diversos métodos de tratamento térmico. Correta. A estrutura molecular formada por
ligações covalentes e forças intermoleculares permite essa característica.
Distrator:II. Conhecido comercialmente como PET, o Policloreto de Vinila é um polímero utilizado
amplamente em tubulações hidráulicas. Incorreta. Policloreto de Vinila é um polímero sintético
denominado comercialmente PVC.
3  Código: 35309 - Enunciado: A palavra "polímero" vem do grego polumere, que significa “ter
muitas partes”. Polímeros são macromoléculas formadas por monômeros, unidades estruturais
menores que se ligam quimicamente a outras, formando um material com elevada massa molar,
ou seja, são estruturas que apresentam pequenas unidades que, ao se repetirem, formam uma
molécula muito grande. 
Diante disso, marque a alternativa que apresenta corretamente o tipo do polímero com a sua
respectiva aplicação.
 a) Polímeros de adição podem ser formados a partir de um único monômero, formando um
homopolímero, ou mais de um, formando um copolímero, ambos por meio de uma reação de
condensação, da soma de unidades sucessivas de monômeros e, como consequência, formando
a estrutura total do polímero. Um exemplo desse polímero é o PVC. 
 b) Polímeros ramificados surgem de cadeias laterais, ou ramos, ligados à cadeia principal,
que dificultam uma melhor acomodação. Como o empacotamento entre as cadeias poliméricas é
menor, a distância entre elas será maior, influenciando diretamente nas propriedades físicas do
material. Um exemplo desse polímero é o polietileno de baixa densidade.
 c) Polímeros lineares possuem um encadeamento ramificado dos monômeros, sendo
mínima a existência de ramificações. Neste tipo de polímero, não existem ligações primárias
entre cadeias vizinhas e a interação se dá somente através de ligações secundárias (pontes de
hidrogênio ou Van der Waals). Como exemplo, tem-se o polietileno de alta densidade. 
 d) Polímeros termoplásticos são fusíveis gerando uma massa fluida de elevada viscosidade,
não sendo possível moldá-los ou reprocessá-los por diferentes tratamentos térmicos sem que
percam muitas propriedades, e podem ser solubilizados em solventes adequados à sua
estrutura. Um exemplo desse polímero é o polipropileno.
 e) Polímeros de condensação são sintetizados pela reação de adição de monômeros de
diferente natureza química, por meio de uma reação de adição e cuja evaporação (ao longo de
horas após a reação) compromete a estabilidade dimensional do polímero formado. Nessa
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reação, ocorre a eliminação de uma molécula pequena, geralmente a água. Um exemplo desse
polímero é o Teflon.  
Alternativa marcada:
b) Polímeros ramificadossurgem de cadeias laterais, ou ramos, ligados à cadeia principal, que
dificultam uma melhor acomodação. Como o empacotamento entre as cadeias poliméricas é
menor, a distância entre elas será maior, influenciando diretamente nas propriedades físicas do
material. Um exemplo desse polímero é o polietileno de baixa densidade.
Justificativa: Resposta correta:Polímeros ramificados surgem de cadeias laterais, ou ramos,
ligados à cadeia principal, que dificultam uma melhor acomodação. Como o empacotamento
entre as cadeias poliméricas é menor, a distância entre elas será maior, influenciando
diretamente nas propriedades físicas do material. Um exemplo desse polímero é o polietileno de
baixa densidade. Correta. Como a distância entre as cadeias é relativamente longa em
comparação aos polímeros de cadeia não ramificada, esses materiais possuem densidade
menor. Ou seja, devido à interação com área menor, a consequência é que há mais espaços
vazios na estrutura tridimensional do polímero. 
Distratores: Polímeros de adição podem ser formados a partir de um único monômero, formando
um homopolímero, ou mais de um, formando um copolímero, ambos por meio de uma reação de
condensação, da soma de unidades sucessivas de monômeros e, como consequência, formando
a estrutura total do polímero. Um exemplo desse polímero é o PVC. Errada. Os polímeros de
adição são formados por uma reação de adição e não de condensação. Polímeros de
condensação são sintetizados pela reação de adição de monômeros de diferente natureza
química, por meio de uma reação de adição e cuja evaporação (ao longo de horas após a reação)
compromete a estabilidade dimensional do polímero formado. Nessa reação, ocorre a
eliminação de uma molécula pequena, geralmente a água. Um exemplo desse polímero é o
Teflon. Errada. Os polímeros de condensação são sintetizados por meio de uma reação de
condensação e não de adição. Polímeros lineares possuem um encadeamento ramificado dos
monômeros, sendo mínima a existência de ramificações. Neste tipo de polímero, não existem
ligações primárias entre cadeias vizinhas e a interação se dá somente através de ligações
secundárias (pontes de hidrogênio ou Van der Waals). Como exemplo, tem-se o polietileno de
alta densidade. Errada. Os polímeros lineares possuem um encadeamento linear e não
ramificado. Polímeros termoplásticos são fusíveis gerando uma massa fluida de elevada
viscosidade, não sendo possível moldá-los ou reprocessá-los por diferentes tratamentos
térmicos sem que percam muitas propriedades, e podem ser solubilizados em solventes
adequados à sua estrutura. Um exemplo desse polímero é o polipropileno. Errada. Os polímeros
termoplásticos podem ser moldados ou reprocessados, por isso a nomenclatura de
termoplástico.
4  Código: 35227 - Enunciado: "O ônibus espacial usa um sistema de proteção térmica elaborado
para proteger os astronautas, em seu interior, do calor da reentrada na atmosfera terrestre.
Durante a reentrada, o ônibus espacial atinge uma velocidade tão alta quanto 27.350 Km/h. Os
materiais, na parte externa do ônibus espacial, passam, rapidamente, de temperaturas no espaço
próximas ao zero absoluto, para temperaturas tão elevadas quanto 1.650°C. Na parte externa do
ônibus espacial, são utilizados materiais que visam fornecer um excelente isolamento térmico.
No entanto, o nariz do ônibus espacial e o bordo de ataque das asas sofrem o maior aquecimento
durante a reentrada. O material usado para essas áreas é altamente especializado devido à sua
habilidade única de conduzir em uma direção e de isolar em outra." (Fonte: NEWELL, J.
Fundamentos da moderna engenharia e ciências dos materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2010.) 
Com base no exposto,  marque a alternativa que apresenta corretamente a categoria do material
 utilizado no nariz do ônibus espacial.
 a) Ligas metálicas.
 b) Madeira.
 c) Cerâmicas avançadas.
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 d) Polímeros.
 e) Compósitos.
Alternativa marcada:
c) Cerâmicas avançadas.
Justificativa: Resposta correta: Cerâmicas avançadas. Correta, pois na cerâmica avançada, os
materiais são produzidos a partir de matérias-primas com muita pureza, como  óxidos,
compostos de Boro, nitretos, óxidos. O produto final apresenta características superiores, como a
alta capacidade de resistir a temperaturas elevadas, capazes de fundir o aço, além da resistência
a grande parte dos corrosivos químicos.
Distratores: Compósitos. Errada. É uma característica típica de uma cerâmica
avançada. Polímeros. Errada. Polímeros de alta densidade não possuem característica isolantes e
ao mesmo tempo resistentes a uma imensa amplitude de temperatura. Em altas temperaturas o
material iria se degradar.   Ligas metálicas. Errada. Ligas metálicas não funcionam como isolantes
térmico tampouco como isolantes elétricos. Madeira. Errada. Madeira não são resistentes a altas
temperaturas como as descritas no texto.
5  Código: 35255 - Enunciado: O comportamento e o tempo de vida útil de metais, cerâmicas e
polímeros dependem das condições ambientais a que estão expostos. As ligas metálicas são
compostas por um ou mais elementos metálicos (por exemplo, ferro, alumínio, cobre, ouro,
níquel etc.) e, com frequência, também por elementos não metálicos (por exemplo, carbono,
nitrogênio e oxigênio) em quantidades relativamente pequenas. Os átomos nos metais e suas
ligas estão arranjados/estruturados de uma maneira muito ordenada e, em comparação com as
cerâmicas e aos polímeros, são relativamente densos. Considerando o exposto sobre ligas
metálicas, pode-se inferir que:
 a) Quando materiais metálicos e cerâmicos são submetidos ao esforço mecânico constante,
em temperaturas acima da metade de sua temperatura de fusão, ocorre o mecanismo de
deformação conhecido como fadiga.
 b) A degradação em meio líquido ocorre somente em materiais metálicos, uma vez que
cerâmicas e polímeros são resistentes a diversos agentes corrosivos, tais como os ácidos.
 c) Os metais mantêm suas propriedades mecânicas mesmo sob temperaturas acima da
temperatura de seu ponto de fusão, o que os torna mais indicados para o uso em altas
temperaturas.
 d) A temperatura pode afetar a estabilidade química e as propriedades mecânicas dos
materiais, mas não tem efeito sobre as propriedades elétricas, ópticas ou magnéticas.  
 e) Na cristalização controlada, um agente nucleante (óxidos de metais, óxidos de ametais e
metais) é dissolvido no vidro, sendo a mistura, em seguida, submetida a temperaturas que
variam de 500 °C a 1.100 °C.
Alternativa marcada:
d) A temperatura pode afetar a estabilidade química e as propriedades mecânicas dos materiais,
mas não tem efeito sobre as propriedades elétricas, ópticas ou magnéticas.  
Justificativa: Resposta correta: Na cristalização controlada, um agente nucleante (óxidos de
metais, óxidos de ametais e metais) é dissolvido no vidro, sendo a mistura, em seguida,
submetida a temperaturas que variam de 500 °C a 1.100 °C.O agente nucleante foi fundido com o
vidro. Estará distribuído por toda a peça e a cristalização do vidro será completa.
Distratores: Os metais mantêm suas propriedades mecânicas mesmo sob temperaturas acima da
temperatura de seu ponto de fusão, o que os torna mais indicados para o uso em altas
temperaturas.  Errada. Os metais perdem suas propriedades, pois têm seu estado físico
alterado. A degradação em meio líquido ocorre somente em materiais metálicos, uma vez que
cerâmicas e polímeros são resistentes a diversos agentes corrosivos, tais como os ácidos. Errada.
Esse fenômeno pode ocorrer com todos esses materiais. Quando materiais metálicos e cerâmicos
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são submetidos ao esforço mecânico constante, em temperaturas acima da metade de sua
temperatura de fusão, ocorre o mecanismo de deformação conhecidocomo fadiga. Errada. Esse
fenômeno é típico dos materiais metálicos. A temperatura pode afetar a estabilidade química e as
propriedades mecânicas dos materiais, mas não tem efeito sobre as propriedades elétricas,
ópticas ou magnéticas. Errada. A temperatura pode alterar propriedades elétricas, óticas e
magnéticas.
6  Código: 35410 - Enunciado: Fase é um sistema cujo volume é fisicamente homogêneo e que
apresenta uma interface que o separa mecanicamente de quaisquer outras fases presentes.
Macroscopicamente, observa-se apenas uma fase, que tem caráter homogêneo e características
físicas e químicas uniformes, é a porção homogênea de um sistema. As ligas podem ser
monofásicas ou polifásicas. Uma fase tem a mesma estrutura ou arranjo atômico, a composição
química e propriedades muito semelhantes e uma superfície de separação, uma área de fronteira
entre a própria fase e as fases vizinhas. Fato de importante relevância é que uma fase pode ser
constituída por um único componente ou por múltiplos componentes. Considerando as
características do diagrama de fases, pode-se afirmar que:
 a) Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são as mais estáveis nas
diferentes composições, temperaturas e pressões.
 b) O limite de solubilidade informa a concentração mínima de átomos de soluto que podem
ser dissolvidas no solvente para formar uma solução sólida.
 c) A microestrutura dos materiais não pode ser relacionada diretamente com o diagrama de
fases, pois não há mudanças com a temperatura.
 d) Em termos macroscópicos, um sistema está em equilíbrio quando suas características
mudam com o tempo e com a temperatura.
 e) As principais definições em um diagrama de fases são componente, sistema e
microestrutura, estrutura cristalina e estado físico.
Alternativa marcada:
a) Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são as mais estáveis nas diferentes
composições, temperaturas e pressões.
Justificativa: Resposta correta: Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são
as mais estáveis nas diferentes composições, temperaturas e pressões.É um gráfico utilizado para
indicar as condições de temperatura e pressão necessárias para obter uma substância em um
determinado estado físico.
Distratores: A microestrutura dos materiais não pode ser relacionada diretamente com o
diagrama de fases, pois não há mudanças com a temperatura. Errada, pois a microestrutura pode
ser relacionada com o diagrama de fases.As principais definições em um diagrama de fases são
componente, sistema e microestrutura, estrutura cristalina e estado físico. Errada, pois as
principais definições em um diagrama de fases são componente, sistema, fase e equilíbrio. Em
termos macroscópicos, um sistema está em equilíbrio quando suas características mudam com o
tempo e com a temperatura. Errada, um sistema está em equilíbrio quando suas características
não mudam com o tempo.O limite de solubilidade informa a concentração mínima de átomos de
soluto que podem ser dissolvidas no solvente para formar uma solução sólida. Errada, pois o
limite de solubilidade informa a concentração máxima de átomos de soluto que podem ser
dissolvidas no solvente para formar uma solução sólida.
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7  Código: 35252 - Enunciado: A composição química e a estrutura atômica proporcionam a alguns
materiais, propriedades semelhantes, fazendo com que possam ser classificados em categorias.
Nesse contexto, existem materiais que têm um grande número de elétrons deslocalizados,
propiciando as propriedades de condutividade elétrica e de calor, a não transparência, boa
resistência mecânica e ductilidade.Diante disso, marque a alternativa que apresenta
corretamente os materiais referenciados.
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 a) Metais.
 b) Plásticos.
 c) Compósitos.
 d) Cerâmicos.
 e) Vidros.
Alternativa marcada:
a) Metais.
Justificativa: Resposta correta:Metais. De acordo como a teoria do mar de elétrons, os metais
são bons condutores de calor e eletricidade.
Distratores: Cerâmicos. Errada. Materiais cerâmicos não têm elétrons deslocalizados e não
conduzem corrente.  Polímeros. Errada. A condução de corrente em polímeros é
baixa. Vidros. Errada. Esse material não conduz corrente elétrica.  Compósitos. Errada.
Compósitos têm composições variáveis e não têm elétrons deslocalizados.
8  Código: 35408 - Enunciado: Alguns materiais, sejam eles metais, não metais ou metaloides,
podem ter mais de uma estrutura cristalina. Esse fenômeno é tecnicamente denominado como
polimorfismo. Se considerarmos esses sólidos na forma elementar, podemos dar o nome de
alotropia a esse fenômeno. Um exemplo clássico é encontrado com o carbono, que tem o grafite,
que é polimorfo nas condições ambientais, diferente do diamante, que é produzido em
condições de pressão altíssimas. Considerando o polimorfismo e a alotropia, pode-se afirmar
que:
 a) Um exemplo importante de alotropia é a sílica (SiO ), que tem mais de uma estrutura
cristalina. Por isso, apresenta várias formas alotrópicas.
 b) O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam o fenômeno da alotropia.
Essa variação alotrópica é muito importante em processos metalúrgicos, pois permite a mudança
de certas propriedades do aço.
 c) O enxofre é um elemento que tem variações polimórficas. As estruturas das moléculas
ocorrem em forma de anel com oito átomos de enxofre (S8), porém possuem arranjos diferentes
entre si, originando assim diferentes cristais.
 d) Um metal comum que apresenta uma mudança polimórfica é o estanho. O estanho
branco, que tem estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado à temperatura ambiente
transforma-se a 13,2 C no estranho cinza, que tem cristalina semelhante à do diamante.
 e) Um exemplo que bem ilustra a polimorfia devida à variação da estrutura são as formas
polimórficas do grafite e do diamante. Por isso, ambos os compostos têm propriedades
mecânicas bem distintas.
Alternativa marcada:
b) O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam o fenômeno da alotropia. Essa
variação alotrópica é muito importante em processos metalúrgicos, pois permite a mudança de
certas propriedades do aço.
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Justificativa: Resposta correta: O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam
o fenômeno da alotropia. Essa variação alotrópica é muito importante em processos
metalúrgicos, pois permite a mudança de certas propriedades do aço.As formas alotrópicas do
ferro têm propriedades mecânicas distintas.
Distratores:Um exemplo importante de alotropia é a sílica (SiO ), que tem mais de uma estrutura
cristalina. Por isso, apresenta várias formas alotrópicas. Errada, pois a sílica apresenta formas
polimórficas e não alotrópicas.Um metal comum que apresenta uma mudança polimórfica é o
estanho. O estanho branco, que tem estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado à
temperatura ambiente transforma-se a 13,2 C no estranho cinza, que tem cristalina semelhante à
do diamante. Errada, pois o estanho apresenta formas alotrópicas e não polimórficas.O enxofre é
um elemento que tem variações polimórficas. As estruturas das moléculas ocorrem em forma de
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anel com oito átomos de enxofre (S8), porém possuem arranjos diferentes entre si, originando
assim diferentes cristais. Errada, pois o enxofre apresenta formas alotrópicas e não
polimórficas.Um exemplo que bem ilustra a polimorfia devida à variação da estrutura são as
formas polimórficas do grafite e do diamante. Por isso, ambos os compostos têm propriedades
mecânicas bem distintas. Errada, pois o carbono apresenta formas alotrópicas e não
polimórficas.