Ciencia e propriedades dos Prova 1

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1.
	Os polímeros apresentam estruturas formadas por longas cadeias contendo carbono, bem como outros elementos, tais como o hidrogênio, o cloro, e o flúor. Sobre os polímeros e suas características, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	O politetrafluoretileno (PTFE), conhecido pelo nome comercial "Teflon", apresenta em seu monômero dois átomos de carbono, dois átomos de hidrogênio e dois átomos de cloro.
	 b)
	O politetrafluoretileno apresenta semelhanças, tanto em seu monômero, como em suas propriedades físicas, com o polietileno. Ambos apresentam resistência em temperatura equivalente.
	 c)
	A unidade elementar de um polímero é o monômero, estrutura equivalente à célula unitária dos metais. Uma cadeia polimérica consiste na junção de diversos monômeros. O polímero é composto por diversas cadeias poliméricas.
	 d)
	Os polímeros são denominados hidrocarbonetos, tendo em vista que em sua estrutura sempre haverá, obrigatoriamente, carbono e hidrogênio. Além do carbono e hidrogênio, outros tipos de átomos podem estar presentes no monômero.
	2.
	O desenvolvimento dos biomateriais pode ser considerado um grande avanço na ciência e tecnologia dos materiais. O contínuo desenvolvimento desses materiais propicia diversas melhorias na qualidade de vida das pessoas que utilizam os benefícios gerados pelas pesquisas nessa área. Com relação aos biomateriais, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	São exemplos de biomateriais: próteses ósseas, próteses de silicone e próteses dentárias.
	 b)
	Próteses estéticas, tais como as próteses de silicone, não são consideradas biomateriais.
	 c)
	Os plásticos biodegradáveis, classificados como biomateriais, são importantes para o desenvolvimento sustentável.
	 d)
	Os biomateriais são importantes no desenvolvimento de tecnologias mais limpas, considerando a sua característica de alta biodegradabilidade.
	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)
	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.
	 c)
	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.
	 d)
	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.
	4.
	Apesar dos materiais cristalinos apresentarem um arranjo atômico constante ao longo do material, descrito pela sua célula unitária, este irá apresentar, invariavelmente, defeitos de estrutura cristalina. Esses defeitos são caracterizados, por exemplo, pela falta de átomos na estrutura. Com relação aos defeitos da estrutura cristalina, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) As lacunas são defeitos presentes nos materiais, que se caracterizam pela falta de átomos na estrutura, distribuídas de forma aleatória no material. O número de lacunas aumenta exponencialmente com a temperatura do material.
(    ) As impurezas são um tipo de defeito da estrutura cristalina, caracterizadas pela presença de átomos estranhos na rede. De fato, em muitos casos, esses átomos são introduzidos de forma proposital para obter propriedades específicas (como é o caso do carbono na estrutura do ferro, caracterizando os aços e ferros fundidos).
(    ) As impurezas podem ser basicamente de dois tipos: substitucional ou intersticial. Quando o raio atômico do elemento a ser solubilizado é semelhante ao do material que irá solubilizá-lo, as impurezas tendem a ser intersticiais.
(    ) As discordâncias são tipos específicos de defeitos na rede cristalina, e são caracterizadas como regiões onde ocorre uma falha de alinhamento do átomos. Essas falhas são relevantes, e a sua capacidade de movimentação com a aplicação de carga mecânica determina algumas propriedades do material.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	F - F - V - V.
	 b)
	V - V - F - V.
	 c)
	V - V - V - F.
	 d)
	V - F - F - V.
	5.
	Os polímeros são compostos por cadeias contendo carbono. Essas cadeias apresentam longo comprimento quando comparados a sua unidade básica (mero). Com relação aos polímeros e ao arranjo das cadeias poliméricas, analise as afirmativas a seguir:
I- As cadeias poliméricas são compostas por vários meros. Os meros são a menor unidade de arranjo de átomos que descreve a estrutura de uma cadeia do polímero, de forma análoga a uma célula unitária dos materiais metálicos.
II- As cadeias poliméricas podem ser arranjadas de forma ordenada, ou desordenada. De fato, uma polímero cristalino é composto por cristalitos. Esses cristalitos contém regiões onde as cadeia estão ordenadas, intercaladas com regiões amorfas.
III- A menor unidade de uma cadeia polimérica que a descreve é denominada célula unitária. Os polímeros apresentam estrutura cristalina do tipo hexagonal compacta.
IV- Os polímeros apresentam transformações polimórficas em função da temperatura. Os polímeros cristalinos apresentam um transformação displasiva a 573 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	 b)
	Somente a afirmativa I estão correta.
	 c)
	As afirmativas II, III e IV estão corretas.
	 d)
	As afirmativas I e II estão corretas.
	6.
	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)
	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.
	 b)
	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.
	 c)
	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.
	 d)
	Os materiais cerâmicos não apresentam elétrons livres, o que culmina em excelentes propriedades elétricas, tornando esses tipos de materiais excelentes condutores elétricos.
	7.
	Materiais puros (por exemplo, ferro puro comercial), apresentam, invariavelmente, certo nível de impurezas. De fato, muito materiais são desenvolvidos com base em concentrações determinadas de impurezas, visando alterar as propriedades do material de base. Com relação ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- As impurezas podem ser de dois tipos: substitucional ou intersticial. Quando a impureza é do tipo intersticial, o átomo de impureza (solvente) substitui o átomo do soluto em uma das lacunas do material.
II- A característica que determina o tipo de solução sólida (substitucional ou intersticial) entre dois diferentes elementos químicos é a diferença entre os raios atômicos dos átomos envolvidos.
III- Quando a solução sólida é do tipo intersticial, o átomo do soluto ocupa o interstício entre os átomos do solvente.
IV- O átomo do soluto geralmente apresenta um raio atômico menor do que o raio do interstício. Essa configuraçãogera tensões compressivas no interior da rede cristalina, diminuindo a força de ligação e a dureza do material.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	 b)
	Somente a afirmativa IV está correta.
	 c)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	 d)
	As afirmativas III e IV estão corretas.
	8.
	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 polimérica, em que ficam dispostas as fibras de vidro.
(    ) Uma variedade de insertos para usinagem são fabricados em um material chamado "Widea". Esse material consiste em um matriz metálica em que ficam dispostas partículas cerâmicas (carbeto de tungstênio).
(    ) Um componente bastante utilizado na indústria de semicondutores é o transistor, e é fabricado em uma liga de cobre (fase condutora) em que ficam dispersas partículas de PVC (polímero).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	V - V - V - F.
	 b)
	F - F - V - V.
	 c)
	F - V - F - V.
	 d)
	V - F - V - F.
	9.
	Os materiais são classificados em classes de acordo com suas características físico-químicas e aplicações. Tendo em vista essa classificação e as características específicas de cada classe, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Os materiais cerâmicos apresentam como característica principal a presença de moléculas com elevado peso molecular, o que é um fator determinante para os elevados valores de densidade aparente observados nesse tipo de material.
(    ) Os polímeros, devido à presença de ligações secundárias (fracas), podem ser processados em temperaturas relativamente baixas (da ordem de 200 °C).
(    ) Os materiais compósitos consistem em combinações de componentes de duas ou mais classes de materiais, buscando dessa forma obter materiais com características que agreguem propriedades específicas de cada classe.
(    ) Os metais apresentam elétrons livres, que são responsáveis pela relativa facilidade de condução de energia elétrica.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	F - V - V - V.
	 b)
	V - V - F - F.
	 c)
	V - F - V - F.
	 d)
	F - F - F - V.
	10.
	Os materiais cristalinos são caracterizados por um arranjo espacial de átomos de longo alcance, e que pode ser descrito por uma fração de sua estrutura, denominada célula unitária. As células unitárias são como "tijolos", visto que com a junção de inúmeros desses tijolos, podemos construir o material em questão nas dimensões desejadas. Com relação às células unitárias, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) De posse do raio atômico do elemento químico e do tipo de estrutura cristalina é possível determinar o volume de vazio na célula unitária e, consequentemente, estimar a densidade do material cristalino.
(    ) O elemento Ferro apresenta, em temperatura ambiente, uma estrutura cúbica simples. Essa estrutura é caracterizada por um cubo, contendo átomos apenas nas arestas. Assim, o volume de átomos dentro da célula é igual a um átomo.
(    ) Em uma estrutura do tipo cúbica de faces centradas (CFC), o número de coordenação, ou seja, o número de átomos que estão ligados a cada átomo, é igual a 12. Já em uma estrutura do tipo cúbica de corpo centrado (CCC) o número de coordenação é 8.
(    ) Em um estrutura do tipo CFC, além dos átomos presentes em cada uma das arestas do cubo, a célula unitária comporta um átomo adicional, posicionado no centro da estrutura cristalina, ligado a cada um dos átomos das arestas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	F - F - V - V.
	 b)
	F - V - F - V.
	 c)
	V - V - F - V.
	 d)
	V - F - V - F.