A4 quimica e ciencias dos materiais

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PERGUNTA 1
1. Os materiais cerâmicos são amplamente utilizados no cotidiano. Por isso, faz-se imprescindível o conhecimento rigoroso das possíveis imperfeições presentes nos compostos cerâmicos e suas nuances. Dentre estas, tem-se o defeito Schottky, o defeito Frenkel, as impurezas e a estequiometria.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	A falta da estequiometria pode ocorrer para alguns materiais cerâmicos e ainda assim manter o balanço de cargas equilibrado, como é o caso do óxido de ferro (wustita
PERGUNTA 2
1. Assim como nos materiais metálicos, as propriedades mecânicas das cerâmicas estão intimamente associadas à microestrutura e também ao processamento. As cerâmicas cristalinas ou não cristalinas em temperatura ambiente, por exemplo, sofrem fratura antes de sofrerem qualquer tipo de deformação plástica.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre as propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( )  Os materiais cerâmicos sofrem fratura frágil antes de sofrerem deformação plástica apreciável devido às ligações metálicas interatômicas fortes, que tornam este material muito rígido. 
II. ( ) O módulo de elasticidade, que é a inclinação da reta no gráfico de tensão e deformação, evidencia valores altos para os materiais cerâmicos, isto é, são materiais rígidos.
III. ( ) É desafiante medir a dureza em materiais cerâmicos, devido à fragilidade deles, porém são materiais excessivamente duros e utilizados como abrasivos.
IV. ( ) A porosidade presente nos materiais cerâmicos é um tipo de defeito que não interfere nas propriedades mecânicas deles.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	F, V, V F.
	
	
	V, V, V, F.
	
	
	F, F, V, V.
	
	
	F, V, V, V.
 
	
	
	V, V, F, F.
PERGUNTA 3
A grafita é um polimorfo do carbono que apresenta estrutura cristalina diferente do diamante. Essa grafita, por sua vez, é composta por camadas de átomos de carbono em um arranjo hexagonal e, apesar de não ser formada por um metal e um não metal, é muitas vezes considerada um material cerâmico. No âmbito da engenharia, muito vem sido discutido acerca da grafita. Nesse contexto, assinale a alternativa correta:
 
resposta : Os carbonos adjacentes no hexágono estão ligados covalentemente, ao passo que uma rede na outra está conectada mediante ligações intermoleculares do tipo Van der Waals (ligações fracas). Isso explica o porquê da aplicação da grafita na área automotiva.
4 
As propriedades dos compósitos de engenharia dependerão das propriedades da matriz, bem como das propriedades inerentes à fase dispersa. Sendo assim, faz-se imprescindível o conhecimento de ambas as fases e as suas classificações. Neste contexto, analise as afirmativas a seguir:
I. A matriz é classificada em três categorias: PMC, CMC e MMC, sendo estas poliméricas, cerâmicas e metálicas, respectivamente.
II. Com relação à subclassificação, os compósitos podem ser reforçados com partículas, fibras e nanocompósitos.
III. CTFDO é um acrônimo que sintetiza os diferentes tipos de influência da geometria da fase dispersa na matriz (concentração, tamanho, forma, distribuição e orientação).
IV. No que tange à fase fibra, esta pode ser classificada em três subcategorias: whiskers, fibras e arames.
Está correto o que se afirma em:
I, III e IV, apenas.
PERGUNTA 5
1. Os compósitos com partículas grandes são utilizados como todos os três tipos de materiais (cerâmicos, metálicos e poliméricos). Entre eles, três exemplos cruciais são citados: os carbetos, o concreto e matrizes poliméricas reforçadas com negro de fumo. Com base nesses compostos, identifique as características particulares de cada um. Assinale a alternativa correta.
 
I. Compósito com partículas grandes em que as fases matriz e dispersa são materiais cerâmicos. Os dois tipos comuns desse compósito são portland e asfáltico.
II. Exemplo de compósitos cerâmico-metal, em que o mais usual é o cimentado. O WC está inserido na matriz de cobalto ou níquel, conferindo a dureza e a resistência ao desgaste, ao passe que a matriz de cobalto confere tenacidade.
III. Matriz de elastômero em que partículas muito pequenas de carbono melhoram a tenacidade, o limite de resistência à tração e as resistências ao rasgamento. Esse carbono é barato, pois é proveniente da combustão de gás natural ou óleo com limitado suprimento de ar.
IV. Os whiskers são monocristais finos isentos de defeitos. Uma limitação na sua aplicação reside no alto custo.
Resposta;
	
	I - concreto; II - carbeto; III - matriz polimérica com negro de fumo; IV - não se aplica à categoria
PERGUNTA 6
1. Atualmente, os compósitos poliméricos reforçados com fibras de carbono estão sendo empregados veementemente em carcaças de motores a jato, vasos de pressão e componentes estruturais de aeronaves. As fibras de vidro, por outro lado, são empregadas nas indústrias de transporte e pisos industriais. Com base nessas duas fibras, assinale a alternativa correta.
I. Como fibra, o vidro é relativamente resistente e, quando incorporado em uma matriz de plástico, produz um compósito com alta resistência. No entanto, a maioria dos materiais em fibra de vidro está limitada à temperatura de serviço abaixo de 200 ℃.
II. As fibras de carbono têm as maiores resistências específicas dentre todas as fibras de reforço e, em temperaturas ambientes, essas fibras não são afetadas pela umidade ou por alguns solventes importantes como, por exemplo, ácidos e bases.
III. Enquanto a fibra de carbono está limitada pelas baixas temperaturas de trabalho, a fibra de vidro está limitada pelo alto custo.
IV. As fibras de vidro se enquadram melhor na categoria de materiais cerâmicos, pois possuem uma resistência térmica mais apropriada para as aplicações mencionadas. Por outro lado, as fibras de carbono são enquadradas, efetivamente, na categoria de materiais compósitos.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	.
	
	
	
	
	
	.
 
	
	
	I e II, apenas.
	
	
	
PERGUNTA 7
1. No que tange aos polímeros, dois grandes grupos estão presentes: os sintéticos e os naturais. De fato, com o término da Segunda Guerra Mundial, o âmbito de pesquisa dos materiais foi revolucionado graças ao advento dos polímeros sintéticos.
           
Fonte: Molekuul / 123RF.
 
 Com base nos seus conhecimentos sobre os polímeros, a seguir assinale a alternativa correta:
	
	
	As cadeias poliméricas podem dobrar, enrolar e contorcer, culminando em polímeros lineares, ramificados, de ligações cruzadas ou rede e malha. Assim, as propriedades mecânicas irão variar de acordo com cada configuração.
	
	
	Quando todas as unidades repetidas ao longo da cadeia são da mesma natureza, o polímero resultante é chamado de copolímero.
	
	
	Três exemplos de polímeros naturais são utilizados no âmbito industrial: polietilenos, poliestirenos e o cloreto de polivinila (PVC).
	
	
	Polímeros são compostos por intermédio de unidades repetidas, em que o termo monômero refere-se à macromolécula final.
	
	
	Os polímeros consistem em macromoléculas com massas moleculares pequenas e grau de polimerização variável.
pergunta 8
1. O conhecimento acerca dos compósitos permite projetar materiais com combinações de propriedades melhores que as encontradas em qualquer liga metálica, cerâmica ou material polimérico. Essa classe de materiais surgiu na metade do século XX. Com base nos conceitos básicos dos compósitos, assinale a alternativa correta.
	
	
	Embora os ossos e a madeira possam ser considerados compósitos naturais, o presente contexto do conceito engloba materiais monofásicos feitos artificialmente.
	
	
	Os tijolos são exemplos de materiais compósitos, pois apresentam, além de porosidade elevada, múltiplos compostos óxidos na sua composição, dentre eles a alumina (Fe2O3).
	
	
	Nos materiais compósitos há presença de duas fases: matriz e dispersa. A fase dispersa é aquela responsável por envolver a fase matriz. As propriedades dos compósitos são função das propriedades dessasduas fases constituintes.
	
	
	Compósito pode ser considerado como qualquer material multifásico, que, de acordo com o princípio da ação combinada, são combinações criadas para atender às demandas de engenharia.
	
	
	Compósitos são materiais monolíticos utilizados para atender, sobretudo, às demandas das grandes indústrias, como a aeronáutica.
PERGUNTA 9
1. Os polímeros são usados em uma vasta variedade de aplicações, tais como em materiais de construção, em embalagens, brinquedos, no processamento de microeletrônicos, dentre outros. Dessa maneira, a maioria dos engenheiros terá que trabalhar com polímeros em algum momento da carreira.
 
A respeito dos seus conhecimentos sobre as propriedades mecânicas dos materiais poliméricos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
I. ( )   “A” elucida um comportamento tensão-deformação de um polímero frágil, no qual ele fratura enquanto se deforma elasticamente.
II. ( ) “B”, que é um plástico, demonstra um comportamento semelhante ao de muitos materiais metálicos.
III. ( ) “C” ilustra um comportamento totalmente plástico típico das borrachas, exibido pelas classes de polímeros denominadas elastômeros.
IV. ( ) Os polímeros, diferentemente dos metais, não são sensíveis à temperatura e à natureza química do ambiente (água, oxigênio e solventes orgânicos).
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	F, V, V F.
	
	
	V, V, V, F.
	
	
	V, V, F, F.
	
	
	F, V, V, F.
	
	
	F, V, V, V.
PERGUNTA 10
1. As temperaturas de fusão e de transição vítrea são parâmetros relevantes relacionados às aplicações dos materiais poliméricos. Elas são responsáveis por definir os limites de temperatura superior e inferior para numerosas aplicações. Com efeito, as mudanças de estrutura entre os polímeros e as suas propriedades físicas se fundamentam nessas temperaturas.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	A temperatura de fusão dos polímeros, assim como a dos metais, ocorre a uma temperatura específica e isolada.
	
	
	A temperatura na qual o polímero apresenta a transição do estado borrachoso para o estado rígido é denominada temperatura de transição vítrea.
	
	
	A temperatura de fusão consiste na transformação de um material viscoso, que contém uma estrutura desordenada, em um material sólido (organizado).
	
	
	As propriedades físicas dos polímeros não são significativamente afetadas com a transição vítrea.
	
	
	A temperatura de transição vítrea ocorre em polímeros cristalinos e é devido a uma transição de fase.