Ciências dos materiais

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16/10/2020 Ilumno
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Local: Auditório - EAD - Bloco A - 2º andar / Andar / Polo Tijuca / TIJUCA 
Acadêmico: VIRCIM-003
Aluno: MARIANA REIS PESSOA PAES 
Avaliação: A2-
Matrícula: 20162103828 
Data: 16 de Novembro de 2018 - 13:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 7,50/10,00
1  Código: 24813 - Enunciado: Todos os materiais sólidos contêm grandes números de imperfeições ou desvios da
perfeição cristalina. Os vários tipos de imperfeições são classificados com base nas suas geometrias e tamanhos.
Fonte: CALLISTER JR., W. D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem intergrada. Rio de
Janeiro: LTC, 2014. Associe a coluna 1 – dimensionalidade à coluna 2 – exemplos de defeitos cristalinos. Coluna 1  
Coluna 2 1 – Dimensão zero.   (  ) Macla. 2 – Dimensão um.   (  ) Porosidades. 3 – Dimensão dois.   (  ) Discordância em
hélice. 4 – Dimensão três.   (  ) Impureza intersticial. Agora, demonstre a sequência correta.
 a) 4 – 3 – 2 – 1.<
 b) 3 – 4 – 2 – 1.<
 c) 2 – 4 – 3 – 1.<
 d) 3 – 4 – 1 – 2.<
 e) 3 – 2 – 4 – 1.<
Alternativa marcada:
b) 3 – 4 – 2 – 1.<
Justificativa: Resposta correta:  3 – 4 – 2 – 1.  Macla (dimensionalidade 2), porosidades (dimensionalidade 3),
discordância em hélice (dimensionalidade 1) e impureza intersticial (dimensionalidade 0).   Distratores: 2 – 4 – 3 – 1.
Errada. Macla é um defeito de dimensão dois e discordância em hélice é um defeito de dimensão um. 3 – 4 – 1 – 2.
Errada. Discordância em hélice é um defeito de dimensão um e impureza intersticial é um defeito de dimensão zero. 4
– 3 – 2 – 1. Errada. Macla é um defeito de dimensão dois e porosidades são defeitos de dimensão três. 3 – 2 – 4 – 1.
Errada. Porosidades são defeitos de dimensão três e discordância em hélice é um defeito de dimensão um.
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2  Código: 26543 - Enunciado: Deseja-se produzir uma peça metálica em que a resistência mecânica não é essencial
durante sua utilização. Porém, ela deve apresentar elevada ductilidade. Dos materiais apresentados, a seguir,
determine quais são indicados para a produção dessa peça.
 a) Ferro fundido nodular.<
 b) Aço alto carbono.<
 c) Ferro fundido branco.<
 d) Aço baixo carbono.<
 e) Liga de titânio.<
Alternativa marcada:
c) Ferro fundido branco.<
Justificativa: Resposta correta:  Aço baixo carbono. É um material que possui, normalmente, baixa resistência
mecânica e dureza e alta ductilidade e tenacidade.   Distratores: Liga de titânio. Errada. Possui elevada razão
resistência mecânica/peso e manutenção de sua resistência mecânica em temperaturas elevadas. Aço alto carbono.
Errada. Possui elvada resistência mecânica e ductilidade e tenacidade inferiores às ligas de baixo carbono. Ferro
fundido branco. Errada. É utilizado em peças que necessitam elevada resistência à abrasão.  Ferro fundido nodular.
Errada. É utilizado em peças que necessitam de maior resistência ao impacto em relação aos ferros fundidos
cinzentos, além de maior resistência à tração.
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3  Código: 24641 - Enunciado: A correlação estrutura-propriedades dos materiais usados na fabricação de componentes
é geralmente influenciada pelo ambiente ao qual são submetidos durante o uso. As mudanças de temperatura alteram
as propriedades dos materiais. Fonte: ASKELAND, D. R. Ciência e engenharia dos materiais. EUA: Cengage Learning.
Considerando o efeito da temperatura ambiente nas propriedades mecânicas dos materiais, classifique as afirmativas
a seguir em verdadeiras (V) ou falsas (F). (   ) A temperatura é uma variável que influencia principalmente as
propriedades mecânicas dos materiais. (   ) Temperaturas extremamente baixas podem fazer com que um metal ou um
polímero se torne frágil. (   ) Materiais cerâmicos são mais resistentes a mudanças de temperatura. Após sua análise,
demonstre a sequência correta, de cima para baixo.
 a) V – F – V.<
 b) F – V – F.<
 c) V – V – F.<
 d) V – V – V.<
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 e) F – F – V.<
Alternativa marcada:
d) V – V – V.<
Justificativa: Resposta correta: V – V – V.   A temperatura é uma variável que influencia principalmente as propriedades
mecânicas dos materiais, temperaturas extremamente baixas podem fazer com que um metal ou um polímero se
torne frágil e materiais cerâmicos são mais resistentes a mudanças de temperatura.
4  Código: 24340 - Enunciado: O silicato mais simples é o dióxido de silício ou sílica (SiO ). Existem três formas cristalinas
principais para a sílica: quartzo, cristobalita e tridimita. A sílica também pode existir como um sólido ou vidro não-
cristalino. Fonte: CALLISTER JR., W. D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. Campinas: Pearson. Com
relação ao dióxido de silício, SiO , avalie as afirmativas a seguir em verdadeiras ou falsas. I – As formas cristalinas de
SiO apresentam maiores densidades do que a forma não cristalina. II – O quartzo, a cristobalita e a tridimita são
formas polimórficas (alotrópicas) de SiO . III – O quartzo, a cristobalita, a tridimita e a sílica não-cristalina são formas
polimórficas (alotrópicas) de SiO . Após a sua avaliação, indique as afirmativas verdadeiras.
 a) I, II e III.<
 b) I e II.<
 c) Apenas a II.<
 d) Apenas a III.<
 e) I e III.<
Alternativa marcada:
b) I e II.<
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Justificativa: Resposta correta: I e II. I – Nas estruturas ordenadas do SiO cristalino, os íons tendem a maximizar os
contados, ou seja, tendem a preencher o volume disponível, maximizando a densidade. II – Um composto pode
apresentar várias formas polimórficas, isto é, mesma composição química e diferentes estruturas cristalinas,
dependendo da temperatura e da pressão.   Distrator: A afirmativa III está errada, pois a sílica não-cristalina não é uma
forma polimórfica do SiO . Os materiais não cristalinos não exibem o fenômeno da alotropia (polimorfismo), uma vez
que eles não possuem uma estrutura cristalina definida, não podendo, assim, ter mais que uma estrutura cristalina,
que é a definição de alotropia (polimorfismo).
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5  Código: 26528 - Enunciado: Na obtenção de produtos úteis ao homem, é fundamental a relação existente entre os três
elementos básicos da ciência dos materiais: estrutura, propriedade e processamento. Cada uma das alternativas, a
seguir, contém duas asserções ligadas pela palavra porquê. Então, avalie a resposta correta em que contenha duas
asserções verdadeiras, sendo a segunda uma justificativa correta da primeira.<
 a) Produtos cerâmicos não podem ser fabricados por processos que dependem da ocorrência de deformação
plástica no material, porque as matérias-primas utilizadas para a fabricação de cerâmicas convencionais são naturais. 
 <
 b) O controle da temperatura e da concentração do iniciador durante a síntese de polímeros influencia o limite de
resistência à tração desse tipo de material, porque o controle desses parâmetros afeta a massa molar média do
polímero obtido.<
 c) Conhecido como encruamento, a laminação a frio de metais aumenta a sua dureza porque ocorre a diminuição
do tamanho de grão do metal durante a laminação.<
 d) Polímeros semi-cristalinos apresentam propriedades mecânicas, de uma forma geral, superiores a dos
polímeros amorfos porque têm uma estrutura molecular mais desorganizada. <
 e) Existe uma relação entre a porosidade do corpo cerâmico e a sua resistência mecânica, a qual se pode
verificar experimentalmente, porque quanto maior a porosidade, maior a resistência mecânica.<
Alternativa marcada:
e) Existe uma relação entre a porosidade do corpo cerâmico e a sua resistência mecânica, a qual se pode
verificar experimentalmente, porque quanto maior a porosidade, maior a resistência mecânica.<
Justificativa: Resposta correta:  O controle da temperatura e da concentração do iniciadordurante a síntese de
polímeros influencia o limite de resistência à tração desse tipo de material, porque o controle desses parâmetros afeta
a massa molar média do polímero obtido. As propriedades mecânicas dos polímeros é controlada pela massa molar
que depende da concentração do iniciador e da temperatura.   Distratores: Produtos cerâmicos não podem ser
fabricados por processos que dependem da ocorrência de deformação plástica no material, porque as matérias-
primas utilizadas para a fabricação de cerâmicas convencionais são naturais. Errada. Os cerâmicos podem ser obtidos
com a ocorrência de deformação plástica. Conhecido como encruamento, a laminação a frio de metais aumenta a sua
dureza porque ocorre a diminuição do tamanho de grão do metal durante a laminação. Errada. No encruamento, os
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grãos podem se unir e, dessa forma, aumentar de tamanho, assim como a dureza do metal. Existe uma relação entre a
porosidade do corpo cerâmico e a sua resistência mecânica, a qual se pode verificar experimentalmente, porque
quanto maior a porosidade, maior a resistência mecânica. Errada. Quanto maior a porosidade, mais fragil é a estrutura
da cerâmica. Polímeros semi-cristalinos apresentam propriedades mecânicas, de uma forma geral, superiores a dos
polímeros amorfos porque têm uma estrutura molecular mais desorganizada. Errada. Os polímeros semi-cristalinos
são assim chamados por possuirem uma estrutura molecular organizada.
6  Código: 24106 - Enunciado: Materiais são, obviamente, uma parte da matéria no universo. De forma mais específica,
eles são as substâncias cujas propriedades as tornam utilizáveis em estruturas, máquinas, dispositivos ou produtos
consumíveis. (Fonte: VAN VLACK, L. H. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: Campus.)
Associe a coluna 1 — categorias de materiais — com a coluna 2 — propriedades características de cada categoria de
materiais. Coluna 1 Coluna 2 1 - Metálicos 2 - Cerâmicos 3 - Polímeros 4 - Compósitos (  ) Quimicamente estáveis. Alto
ponto de fusão. Alta dureza. (  ) Altamente moldáveis. Pouco rígidos. Baixos pontos de fusão ou de decomposição. (
 ) Dúcteis. Bons condutores de calor. Não são transparentes.  De acordo com a sua associação, demonstre a sequência
correta.
 a) 2 - 3 - 1<
 b) 3 - 2 - 4<
 c) 3 - 4 - 1<
 d) 2 - 4 - 1<
 e) 1 - 2 - 3<
Alternativa marcada:
a) 2 - 3 - 1<
Justificativa: Resposta correta:  2 - 3 - 1  As propriedades apresentadas são características das categorias dos
cerâmicos, polímeros e metálicos. Os materiais compósitos são combinações de mais de uma categoria de materiais e,
por isso, podem apresentar propriedades diversas, dependendo do tipo de materiais que foram usados na sua
confecção. Cerâmicos – Quimicamente estáveis. Alto ponto de fusão. Alta dureza. Polímeros – São altamente
moldáveis. Pouco rígidos. Baixos pontos de fusão ou de decomposição. Metálicos – Dúcteis. Bons condutores de calor.
Não são transparentes.   Distrator: As demais alternativas estão erradas, porque não apresentam a sequência de
classificação correta.
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7  Código: 23433 - Enunciado: A história do vinho confunde-se com a da própria humanidade. O vinho esteve presente
na vida do homem desde as primeiras civilizações. Na Idade Média, o mais comum era conservar o vinho em grandes
barris de madeira. Essa prática o mantinha por, no máximo, uns poucos anos, mas, apenas até o recipiente ser aberto.
A partir desse momento, era necessário consumi-lo rapidamente. A Revolução Industrial trouxe a garrafa de vidro
resistente, fabricada em série. Foi um marco na história do vinho. Comente a principal propriedade desse material (o
vidro) que passou a ser o mais utilizado para a armazenagem e a comercialização do vinho.
Resposta:
Justificativa: Expectativa de resposta: O vidro é um material cerâmico, que tem como principal característica a
elevada inércia química. Essa propriedade é de extrema importância para a sua utilização em bebidas, pois o
recipiente não irá interferir no sabor do produto armazenado. Além disso, ele permitirá a durabilidade do produto
após o engarrafamento. Uma outra característica é que o material pode ser transparente ou não. Assim, dependendo
do tipo de vinho, a exposição à luz poderá ser controlada.
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8  Código: 24918 - Enunciado: A ciência dos materiais estuda a relação entre estrutura e propriedades dos materiais,
analisando seus potenciais e limitações, como eles se comportam entre si e, também, como se comportam em relação
ao meio. Sua importância, na engenharia moderna, deve-se à capacidade de obter, por meio de pesquisa, certas
combinações de materiais, estruturas e propriedades que poderão representar soluções para aplicações em
determinadas condições de serviço, de meio, minimizando os custos. Dada a importância do entendimento de como
os materiais podem ser utilizados em função das suas propriedades, classifique os materiais de engenharia segundo
os seguintes critérios: Aplicação na indústria. Morfologia.
Resposta:
Comentários: Morfologia: Monoestruturado: material com as mesmas propriedades em seu todo. Recobrimento: as
propriedades de superfície são diferentes das propriedades no interior do objeto. Gradiente: são produtos com
multicamadas com propriedades diferentes. Aleatório: são os compósitos, nos quais há um reforço de propriedades
por meio de incorporação de dois ou materiais, que mantêm duas ou mais fases, sem se misturar.
Justificativa: Expectativa de resposta: a) Aplicação na indústria: Metais: são materiais em que os elétrons da camada
de valência de seus átomos saem, não pertencendo mais a nenhum átomo, mas a todos, formando um mar de
elétrons, e isso faz com que eles sejam bons condutores de eletricidade e calor, sendo, normalmente, resistentes e
deformáveis. Exemplo: latão, cobre e ouro. Cerâmicos: são materiais compostos por metais e não metais com oxigênio,
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nitrogênio (nitretos) e carbono (carbetos), sendo, geralmente, mal condutores de eletricidade e calor. Resistem mais a
maior temperatura do que os metais e os polímeros. São frágeis, mas duros. Exemplo: grés, vidro. Polímeros: são,
geralmente, compostos orgânicos e constituem-se de moléculas com elevada massa molar, formadas por unidades
que se repetem ao longo da cadeia polimérica bastante grande. São de baixa densidade e podem ser bastante
flexíveis. Exemplo: plástico, borracha. Compósitos: combinação de dois ou mais materiais que mantém duas ou mais
fases, fazendo com que esses materiais tenham uma característica distinta do que teriam se estivessem expostos em
separado. Exemplo: fibra de vidro mais polímero. b) Morfologia: Monoestruturado: material com as mesmas
propriedades em seu todo. Recobrimento: as propriedades de superfície são diferentes das propriedades no interior
do objeto. Gradiente: são produtos com multicamadas com propriedades diferentes. Aleatório: são os compósitos, nos
quais há um reforço de propriedades por meio de incorporação de dois ou materiais, que mantêm duas ou mais fases,
sem se misturar. 
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