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Usuário RHUAM TIAGO DA SILVA Curso GRA1584 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS GR2961211 - 202110.ead-29779040.06 Teste ATIVIDADE 4 (A4) Iniciado 15/03/21 19:19 Enviado 15/03/21 19:59 Status Completada Resultado da tentativa 10 em 10 pontos Tempo decorrido 40 minutos Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários Pergunta 1 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: 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). 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). Resposta correta. A alternativa está correta, pois, embora o cristal da wustita não seja estequiométrico (existe tanto Fe2+ como Fe3+), a compensação de cargas será realizada mediante algum tipo de defeito. A quantidade de defeitos nos materiais cerâmicos depende da temperatura de maneira análoga à dos materiais metálicos. Pergunta 2 É importante para o engenheiro familiarizar-se como as aplicações e o 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: processamento dos materiais cerâmicos, que são influenciados por suas propriedades mecânicas e térmicas, tais como dureza, fragilidade e temperatura de fusão elevada. Ademais, o engenheiro deve reconhecer quais materiais da sua prática profissional são categorizados como cerâmicos. A seguir, assinale a alternativa correta: Fonte: Petro Perutskyi / 123RF. Os refratários são materiais cerâmicos que resistem a altas temperaturas sem fundir ou decompor, sendo utilizados como isolantes térmicos. Uma aplicação típica é a de revestimentos para fornos. Os refratários são materiais cerâmicos que resistem a altas temperaturas sem fundir ou decompor, sendo utilizados como isolantes térmicos. Uma aplicação típica é a de revestimentos para fornos. Resposta correta. A alternativa está correta, pois os refratários são materiais cerâmicos que, além de possuírem as propriedades elencadas, possuem uma capacidade de permanecer não reativos e inertes quando expostos a ambientes hostis e severos. Os materiais refratários são comercializados de formas distintas, porém a mais corriqueira é, sem dúvidas, a de tijolo. Pergunta 3 A borracha pode passar por um processo conhecido como vulcanização para melhorar as suas propriedades mecânicas. Essa é uma prática comum nas grandes 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: empresas que produzem pneus. Sobre a borracha natural, que é formada por monômeros de isopreno, e a aplicação de enxofre nela, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A borracha natural e a borracha sintética, fabricadas a partir de derivados de isopreno, pertencem à classe de polímeros do grupo dos elastômeros. II. ( ) A reação química da borracha natural com o enxofre é denominada vulcanização. III. ( ) A vulcanização propicia um aumento na resistência à tração do material, uma vez que as cadeias poliméricas permanecem mais fortemente ligadas. IV. ( ) A vulcanização, embora aumente a resistência da borracha natural, diminui a dureza para melhor moldar os pneus. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, V, V, F. V, V, V, F. Resposta correta. A alternativa está correta, pois a vulcanização é o processo de formação de ligações cruzadas nos elastômeros, mediante altas temperaturas. Um aumento adicional no teor de enxofre possibilita o endurecimento da borracha e a subsequente redução do seu alongamento. Considerando a natureza da estrutura com ligações cruzadas, a borracha vulcanizada deve ser denominada um polímero termo�xo. Pergunta 4 Os polímeros podem ser divididos em várias categorias, e para cada uma existe uma diversa gama de aplicações. Dentro desse contexto, os vários tipos de polímeros compreendem os plásticos, os elastômeros, as fibras, os adesivos, as espumas e os filmes. É papel do engenheiro conhecer um pouco dessas aplicações, associando-as com as estruturas e peculiaridades dos polímeros. A partir disso, analise as afirmativas a seguir: I. Os plásticos (polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila, poliestireno, poliéster) são mais empregados e podem ser subclassificados em termofixos, termoplásticos e termo vidros. II. Embora a borracha natural seja muito utilizada, o elastômero sintético mais importante é o SBR, usado predominantemente em pneus de automóveis com aditivos. III. Os filmes possuem uma ampla aplicação como sacos para embalagem de produtos alimentícios, e as características importantes são: alto grau de 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: flexibilidade, resistência à tração e ao rasgamento e alta permeabilidade a alguns gases, especialmente vapor d’água. IV. As espumas são geralmente utilizadas como almofadas em automóveis, colchões e embalagens e como isolantes térmicos. Os materiais termoplásticos e termofixos são empregados como espumas; como, por exemplo, o poliuretano, que tem pequenos poros e bolhas de gases aprisionados. Está correto o que se afirma em: II e IV, apenas. II e IV, apenas. Resposta correta. A alternativa está correta, pois o poliuretano é um polímero que pode ser rígido ou �exível e consiste em uma cadeia de unidades orgânicas unidas por ligações uretânicas. É formado pela utilização de um agente de insu�ação ou agente expansor que, por ter baixa temperatura de ebulição, absorve a energia da reação e evapora, in�ando o bloco de espuma. Pergunta 5 Resposta Selecionada: 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. Está correto o que se afirma em: I - concreto; II - carbeto; III - matriz polimérica com negro de fumo; IV - não se aplica à categoria. 1 em 1 pontos Resposta Correta: Comentário da resposta: I - concreto; II - carbeto; III - matriz polimérica com negro de fumo; IV - não se aplica à categoria. Resposta correta. A alternativa está correta, pois, embora os termos cimento e concreto sejam incorretamente utilizados como sinônimos, o termo concreto refere-se a um material compósito que consiste em um agregado de partículas ligadas a um corpo sólido, que é um cimento. O carbeto mais comum é o cimentado, que é utilizado como uma broca de metal duro. As duras partículas de carbeto proporcionam a superfície de corte; entretanto,como elas são frágeis, a tenacidade é aumentada graças à matriz metálica dúctil. Pergunta 6 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: 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. F, V, V F. Resposta correta. A alternativa está correta, pois as ligações presentes nos materiais cerâmicos são as iônicas e as covalentes. O comportamento do gráfico tensão-deformação elástico dos materiais cerâmicos sucede de maneira linear; entretanto, são 1 em 1 pontos materiais rígidos, isto é, apresentam uma deformação elástica apreciável e quase nenhuma deformação plástica. Pergunta 7 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: 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. I e II, apenas. Resposta correta. A alternativa está correta, pois a �bra de vidro, além de possuir alta resistência, possui uma boa estabilidade química e é útil para diferentes ambientes corrosivos (por isso são aplicadas em carcaças automotivas e marítimas). Ademais, a �bra de carbono possui boa estabilidade térmica, baixa densidade relativa e alto E (módulo de elasticidade). Pergunta 8 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 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: 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, rami�cados, de ligações cruzadas ou rede e malha. Assim, as propriedades mecânicas irão variar de acordo com cada con�guração. 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. Resposta correta. A alternativa está correta, pois, dos quatro grupos citados (lineares, rami�cados, ligações cruzadas e rede), a resistência mecânica aumenta do primeiro ao último. As ligações cruzadas, por exemplo, são formadas na borracha para aumentar a dureza em um processo chamado de vulcanização. Pergunta 9 A etimologia das palavras nos fornece uma pista valiosa sobre o real sentido de uma palavra. A palavra cerâmica, por exemplo, é oriunda da palavra grega keramikos, que significa “matéria queimada”, indicando que as propriedades desejáveis desses materiais provêm normalmente de um processo de tratamento 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: térmico à alta temperatura, denominado cozimento. A respeito dos seus conhecimentos sobre os materiais cerâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A maioria das cerâmicas são compostos produzidos entre elementos metálicos e não metálicos, sendo as ligações interatômicas ou totalmente metálicas ou predominantemente metálicas, mas com alguma natureza covalente. II. ( ) Duas características dos íons constituintes dos materiais cerâmicos influenciam a estrutura do cristal: a magnitude da carga elétrica e o tamanho relativo dos cátions e ânions. Então, o cristal não deve estar eletricamente neutro, isto é, as cargas positivas dos cátions não devem estar equilibradas com o número de cargas negativas dos ânions. III. ( ) O vidro, composto principalmente de sílica, carbonato de sódio e carbonato de cálcio, é um material amorfo e pode ser considerado um material cerâmico. IV. ( ) A argila, considerada um material cerâmico, é formada por partículas cristalinas extremamente pequenas, conhecidas como argilominerais, das quais a Caulinita é a mais abundante e relevante. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: F, F, V, V. F, F, V, V. Resposta correta. A alternativa está correta, pois o vidro e a argila são ambos compostos que fazem parte dos materiais cerâmicos. Esses materiais são muito utilizados na construção civil, devido ao preço e por serem isolantes acústicos. Outro material muito comentado no âmbito da engenharia que também entra na categoria é a gra�ta. Pergunta 10 Resposta Selecionada: 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 na qual o polímero apresenta a transição do estado borrachoso para o estado rígido é denominada temperatura de transição vítrea. 1 em 1 pontos Sábado, 27 de Março de 2021 17h20min13s BRT Resposta Correta: Comentário da resposta: A temperatura na qual o polímero apresenta a transição do estado borrachoso para o estado rígido é denominada temperatura de transição vítrea. Resposta correta. A alternativa está correta, pois a palavra “vítrea” signi�ca relativo ao vidro, às características dele. Assim, a transição vítrea ocorre em polímeros amorfos e até em semicristalinos, devido a uma redução no movimento de grandes segmentos de cadeias moleculares causadas pela diminuição da temperatura.
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