Atividade 1

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18/10/2019 Unicesumar - Ensino a Distância
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Protocolo de Finalização Nº 000015586115
O aluno ALESSANDRO DOS REIS DUARTE com RA 1860877-5 
finalizou a atividade ATIVIDADE 1 - ENG PROD - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - 2019D
em 18/10/2019 01:20:52
ATIVIDADE 1 - ENG PROD - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - 2019D
Período:07/10/2019 08:00 a 21/10/2019 23:59 (Horário de Brasília)
Status:ABERTO
Nota máxima:0,50 Nota obtida:
1ª QUESTÃO
A importância das estruturas cristalinas em materiais metálicos usados na engenharia se deve ao fato de
propriedades como dureza, ductilidade, resistência à tração estarem intimamente ligados ao tipo de
estrutura. Na formação de ligas, por exemplo, a possibilidade de inserção de átomos distintos na estrutura
modifica profundamente diversas propriedades mecânicas.
Elaborado pelo Professor, 2019.
 
Sendo assim, é indispensável a um engenheiro(a) conhecer os diversos tipos de estrutura cristalinas.
Considere os casos apresentados abaixo:
 
I – Uma estrutura com três lados iguais entre si e com três ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema
cúbico.
II – Uma estrutura com dois lados iguais entre si e um lado distinto em relação aos outros dois e com três
ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema hexagonal.
III – Uma estrutura com três lados diferentes entre si e três ângulos iguais a 90º correspondem a um sistema
monoclínico.
IV – Uma estrutura com três lados diferentes entre si e três ângulos distintos entre si correspondem a um
sistema triclínico.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I e IV, apenas.
2ª QUESTÃO
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Os nanomateriais são materiais que possuem uma grande variedade de aplicações, principalmente, devido a
suas características estruturais. Além disso, cientistas vêm estudando materiais que possam ter suas
propriedades físico-químicas aprimoradas para aplicações no campo da nanociência e tecnologia. Avalie as
afirmativas, sobre nanomaterial grafeno, apresentadas a seguir.
Elaborado pelo professor, 2018.
 
I. O grafeno apresenta condutividade térmica cerca de 100 vezes maior do que a condutividade térmica do
cobre na temperatura ambiente e uma absortividade (absorbância óptica) de 2,3%, sendo praticamente
invisível a olho nu.
II. O grafeno é um alótropo do carbono, elemento abundante na crosta terrestre e, por essa razão, a
utilização do grafeno é promissora.
III. A cristalinidade do grafeno confere a esse material propriedades eletrônicas, óticas e mecânicas
promissoras para aplicações tecnológicas, algumas dessas características são baixa mobilidade dos
carregadores de carga, pouca transparência, pouca resistência a tensão mecânica e flexibilidade.
IV. Devido à baixa densidade de defeitos em sua estrutura cristalina, que aumenta a possibilidade de
dispersão, fornecendo a ele uma condução de corrente elétrica muito baixa à temperatura ambiente,
possibilitando aplicações na indústria eletrônica, como na produção de transistores, circuitos eletrônicos
integrados e em eletrônica de alta frequência.
Estão corretas as alternativas:
RESPOSTA: I e II, somente.
3ª QUESTÃO
“
. . .
enquanto o pó usado para se produzir cimento aqui na Terra absorve as moléculas de água e forma uma
estrutura cristalina, quando a mistura ocorre em um ambiente onde falta gravidade, essa estrutura parece
diferente. Mais especificamente, os astronautas notaram que o “cimento espacial” tem maior porosidade –
efeito causado pela microgravidade –, e isso poderia impactar a resistência do material.”.
(TAMANINI, Maria. Pedreiros espaciais: astronautas misturam cimento na ISS. Disponível em:
<https://www.tecmundo.com.br/ciencia/145856-pedreiros-espaciais-astronautas-misturam-cimento-
iss.htm>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
Como é possível verificar no texto acima, características como a estrutura microscópica da um material,
impacta fortemente em suas características mecânicas, como porosidade e resistência.
Averigue as definições ligadas à estrutura de um material apresentadas abaixo:
 
I – Rede cristalina: um conjunto de pontos organizados de acordo com um padrão que se repete,
correspondendo a um tipo de “esqueleto da estrutura”.
II – Estrutura cristalina: é a estrutura formada pelos átomos, íons ou moléculas, podendo ter inúmeras
formas.
III – Célula unitária: bloco que contém básica da estrutura cristalina.
IV – Os sistemas cristalinos são descritos por 7 estruturas geométricas, as quais podem se subdividir em 14
Redes de Bravais distintas.
 
Estão corretas:
RESPOSTA: I, II, III e IV.
4ª QUESTÃO
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“
. . .
apesar da utilização do termo “defeito”, tais imperfeições são consideradas muito úteis no ponto de vista
tecnológico e abrem diversas possibilidades de aplicações no campo dos materiais, sendo, muitas vezes,
criadas intencionalmente com o intuito de produzir propriedades magnéticas, ópticas e mecânicas de
interesse (ASKELAND; WRIGHT, 2015).
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Sobre alguns tipos de imperfeições afirma-se:
 
I – Discordâncias são defeitos bidimensionais em torno dos quais os átomos estão desalinhados.
II – A discordância mista é caracterizada por um deslocamento parcial dentro da estrutura cristalina,
equivalente a uma distância atômica.
III – O contorno de grão é a imperfeição ligada ao encaixe imperfeito entre as partes da estrutura cristalina.
IV – A superfície externa é um defeito superficial onde o cristal termina subitamente.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: III e IV, apenas.
5ª QUESTÃO
As redes de Bravais são arranjos tridimensionais únicos dos pontos da rede cristalina que nos auxiliam a
entender e a estudar as características microscópicas da estrutura e, consequentemente, definir
propriedades esperadas para cada configuração.
Veja as ilustrações abaixo.
 
Com base nas ilustração, julgue as afirmativas.
 
I – As três estruturas possuem sistemas cúbicos.
II – A primeira imagem denota uma estrutura cúbica simples.
III – A segunda imagem denota uma estrutura cúbica de corpo centrado.
IV – A terceira imagem denota uma estrutura tetragonal de corpo centrado.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I, II e III, apenas.
6ª QUESTÃO
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Planos cristalográficos são planos que cortam a célula unitária e suas orientações também são dadas por
meio de índices. Com exceção dos sistemas cristalinos hexagonais, os planos cristalográficos são
especificados por três índices, conhecidos como índices de Miller,
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Julgue as afirmações abaixo, de acordo com as regras de determinação dos índices de planos.
 
I – O plano que intercepta os eixos em 1, ∞, 1 tem índices
101
.
II – O plano que intercepta os eixos em ∞, ∞, 1 tem índices
011
.
III – O plano que intercepta os eixos em 1, 1/2, ∞ tem índices
120
.
IV – O plano que intercepta os eixos em 1, 1/4, 1/2 tem índices
142
.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I, III e IV, apenas.
7ª QUESTÃO
“O processo de criação de energia a partir da luz solar começa com a parte mais importante de uma
instalação solar : painéis solares . Um painel solar típico é feito de silício monocristalino ou policristalino
alojado em uma armação de metal com uma caixa de vidro.”
(REDAÇÃO. Como é produzida a energia solar? Disponível em: <https://www.opetroleo.com.br/como-e-
produzida-a-energia-solar/>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
O caso acima é apenas um dentre as inúmeras aplicações de materiais cristalinos para fins comerciais.
Sobre essas estruturas, afirma-se
 
I – Um material monocristalino é aquele que possui arranjo ordenado e repetitivo que se estende por todo o
material, sem interrupções.
II – Um material policristalino é aquele que possui arranjo composto por inúmeros cristais.
III – Uma das técnicas mais utilizadas para caracterização de estruturas cristalinas é o raio laser.
IV Materiais amorfos são aqueles que possuem estruturas que nãoformam arranjos atômicos periódicos
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I, II e IV, apenas.
8ª QUESTÃO
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“A cristalografia é o método que serviu de base para mais trabalhos ganhadores de prêmios Nobel até hoje,
num total de 29.”
(TORRIANI, Iris. A matéria desvendada. 2014. Disponível em:
<https://revistapesquisa.fapesp.br/2014/04/24/materia-desvendada/>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
Apesar de passar despercebida por muitos engenheiros, os estudo das propriedades cristalográficas de
matérias é de suma importância para o desenvolvimento da ciência. Dentre os principais elementos
estudados na cristalografia estão os pontos, as distâncias e os planos cristalográficos.
Considere a figura abaixo:
 
I – O ponto A tem coordenadas 1, 0, 1.
II – O ponto C tem coordenadas 0, 1, 1.
III – O ponto D tem coordenadas 1, 0, 0.
IV – O ponto G tem coordenadas 0, 1, 0.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I, II e IV, apenas.
9ª QUESTÃO
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As direções cristalográficas são vetores definidos por linhas que ligam dois pontos da rede cristalina,
portanto, esses vetores indicam direções específicas dentro da célula unitária de um material cristalino. O
conhecimento dessas direções é importante na determinação de algumas propriedades de materiais
cristalinos.
(Ciências dos Materiais. Luis Henrique de Souza. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 288 p. “Graduação - EAD”.)
 
Com base na tabela abaixo, defina as direções cristalográficas requeridas.
 
PONTOx y z
A 1 0 1
B 1/21/21/4
C 0 0 1
D 1 1 1
 
 
 Estão corretas:
 
RESPOSTA: II, III e IV, apenas.
10ª QUESTÃO
“Atualmente, a maioria das abordagens em uso para tornar os metais mais resistentes se baseia no
recozimento ou no trabalho a frio desses materiais, técnicas essas que agem sobre pequenas imperfeições
estruturais conhecidas como “deslocações” presentes na (geralmente super organizada) malha cristalina que
compõe os metais. Só que a manipulação dessas irregularidades interfere na maleabilidade dos materiais
metálicos.”
(TAMANINI, Maria. Inovação: cientistas descobrem novo mecanismo para curvar metais. Disponível em:
<https://www.tecmundo.com.br/ciencia/145084-inovacao-cientistas-descobrem-novo-mecanismo-curvar-
metais.htm>. Acesso em: 21 set. 2019.)
 
No que se refere às imperfeições presentes em materiais cristalinos, pode-se avaliar diferentes tipos.
Levando isso em consideração, julgue as afirmativas.
 
I – Uma lacuna corresponde a ausência de um átomo ou íon em um ou mais pontos da rede cristalina.
II – Uma vacância corresponde a ausência de um átomo ou íon em um ou mais pontos da rede cristalina.
III – A substituição de um átomo ou íon da rede cristalina por um tipo diferente de átomo ou íon,
denominado impureza substitucional.
IV – A adição de um átomo ou íon pequeno nos interstícios da rede cristalina, denominada impureza
adicional.
 
Estão corretas:
 
RESPOSTA: I, II e III, apenas.