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Avaliação 1 – Materiais para Construção Mecânica e Tratamento Térmico Acadêmico 1: Eliezer Ern Mariano Matrícula: EME0011 Acadêmico 2: Matrícula: Turma: ( ) EME0196 ( ) EME0197 ( x ) EME0011 ( ) EME0058 Valor: 10 Data:_________ Observação: As questões 8 e 10 necessitam apresentar cálculos, você pode optar por: · Colar uma foto do desenvolvimento; ou · Apresentar o desenvolvimento utilizando a ferramenta equação. 1. Um material cerâmico é semelhante, a nível atômico, a um material metálico, pois trata-se de materiais cristalinos, com a diferença que o tipo de ligação iônica presente em um material cerâmico permite à ele algumas propriedades, como resistência à altas temperaturas, elevada dureza e inércia química superior aos materiais metálicos. Mesmo apesar disso, explique porque os materiais cerâmicos não são utilizados em motores à combustão, por exemplo, no lugar dos materiais metálicos. R: A aplicação dos materiais cerâmicos já vem acontecendo nos motores a combustão, porem o motivo de as cerâmicas não serem utilizadas na parte de combustão do motor é devido a sua alta a fragilidade e ao seu alto custo de produção. 2. Os materiais cerâmicos são uma importante classe de materiais. Eles apresentam vantagens e desvantagens e seu uso irá depender da aplicação. Dente desse contexto, assinale a alternativa e que apresenta vantagens do uso de um material cerâmico refratário. ( ) Alta ductilidade, baixo coeficiente de expansão térmico. ( ) Elevada resistência mecânica, alto coeficiente de expansão térmico. ( ) Elevado ponto de fusão, inércia química a altas temperaturas. (x) Elevado coeficiente de expansão térmico, resistência ao choque térmico. 3. A composição química e a porosidade são importantes variáveis em materiais cerâmicos refratários. Explique de que forma o aumento ou diminuição da porosidade pode afetar as propriedades dos materiais refratários. R: A porosidade influencia as propriedades dos materiais cerâmicos, pois uma vez que temos uma estrutura de cerâmica com elevada porosidade, temos um material frágil que tende a não suportar os esforços de trabalho, já por outro lado quando a porosidade do material cerâmico é baixa, torna o material extremamente resistente aos esforços mecânicos e facilita a transmissão destes esforços por todo o corpo. 4. Explique a figura abaixo: R: As propriedades do produto final variam conforme a quantidade de unidades repetitivas presentes na cadeia do polímero. A partir de uma determinada massa molar, as propriedades variam cada vez menos com o aumento da cadeia, atingindo assitomaticamente propriedades constantes. 5. Em relação a compósitos, podemos afirmar: I. Pode-se considerar um compósito como sendo um material multifásico que é projetado para combinar as propriedades das fases que o constituem. II. As propriedades dos compósitos são uma função das propriedades das fases constituintes, das suas quantidades relativas e da geometria da fase dispersa. III. Nos compósitos reforçados com fibras, um certo comprimento crítico de fibra é necessário para que exista um efetivo aumento da resistência e um enrijecimento do material. IV. As propriedades mecânicas dos compósitos dependem muito das propriedades das matrizes e não são influenciadas pelos comprimentos críticos das fibras que o compõem. V. Os compósitos reforçados com fibras são sempre materiais isotrópicos. É correto o que se afirma em: ( x ) I, II e III, somente. ( ) I e II somente. ( ) I e IV somente. ( ) I, II, III e V. ( ) I e III somente. 6. Quais são os níveis de ordenação dos átomos em um sólido e como diferem entre si? · Cristal- ordem a longo alcance (ordenados em longa distância atômica, formam estrutura tridimensional). · Vidro- ordem a curto alcance (ângulos, distâncias e simetria com ordenação a curto alcance, ex: água, vidro e polietileno). · Gás- sem ordenamento. 7. O que é alotropia? O que é anisotropia? · Alotropia é a propriedade que alguns elementos químicos têm de formar uma ou mais substâncias simples diferentes. São alótropos: carbono, oxigênio, fósforo e enxofre. · Anisotropia é um fenômeno em virtude do qual certas propriedades físicas de um mesmo corpo dependem da direção em que são medidas. 8. A figura a seguir mostra uma célula unitária para um metal hipotético. a) A qual sistema cristalino essa célula pertence? b) Como essa estrutura cristalina seria chamada? c) Calcule a massa específica do material, dado o seu peso atômico de 141 g/mol. A : sistema de cristal tetragonal B: a estrutura cristalina seria chamada de tetragonal de corpo centrado. C: 9. Os materiais existentes na natureza podem ser classificados de acordo com a ordenação espacial dos átomos e íons, que podem ser: organizado e repetitivo ou não. Aqueles que possuem ordenação de longo alcance, e com repetição do conjunto de células unitárias, diz-se que são materiais cristalinos e o contrário materiais amorfos ou não-cristalinos. Em relação aos sistemas cristalinos, assinale V para sentença correta e F para a sentença Falsa. (__) No sistema cúbico, a relação entre os três eixos axiais é de igualdade. (__) O sistema tetragonal apresenta igualdade entre 2 arestas e igualdade entre os 3 ângulos internos entre os eixos. (__) Existem seis sistemas cristalinos, são eles: cúbico, tetragonal, monoclínico, triclínico, romboédrico ou trigonal, e hexagonal. (__) O sistema hexagonal apresenta igualdade entre 2 arestas e seus 3 ângulos internos são diferentes. (__) No sistema romboédrico, apesar de apresentar igual entre os 3 ângulos internos entre os eixos, possui diferença nos comprimentos entre suas arestas. Agora assinale a alternativa correta. ( ) F – V – V – F – F. (x) V – F – F – F – V. ( ) V – V – F – F – V. ( ) V – V – F – F – F. ( ) F – V – V – F – V. 10. O nióbio possui um raio atômico de 0,1430 nm e uma densidade de 8,57 g/cm³. Determine se ele possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC. Para CFC Para CCC Boa Sorte!!