ATIVIDADE A4 - QUÍMICA GERAL

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ATIVIDADE A4 - QUÍMICA GERAL
 
01.	A transformação de fase é bem útil desde tempos remotos. Sabe-se que o imperador romano Júlio César já afirmava, em 55 a.C, que os guerreiros se defrontavam com um problema em seus armamentos. Decorrido um tempo de uso, as espadas entortaram e eles precisavam interromper as lutas para consertar suas armas de ferro. Os romanos, por outro lado, já haviam descoberto que o ferro se tornava mais duro quando aquecido durante longo tempo e resfriado, logo em seguida, em uma salmoura.
 
Com relação a transformação de fase de uma liga de ferro com 0,4% de carbono, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
( ) Com o auxílio de um microscópio metalográfico, é possível identificar dois constituintes da estrutura do aço: grãos claros, chamados perlita (CCC), e grãos escuros, chamados ferrita.
( ) O aço, ao ser aquecido, pode passar por diversas transformações, no qual a região denominada zona crítica gráfica é a área em que as células unitárias de CCC são transformadas em CFC.
( ) A austenita se forma na estrutura do aço submetido a temperaturas elevadas. Encontra-se na região acima da zona crítica, zona de austenização. Esta, por sua vez, tem a estrutura cúbica de face centrada e apresenta menor resistência mecânica e boa tenacidade.
( ) Se o aço for resfriado abruptamente (por exemplo, com a água), ele irá se transformar numa estrutura chamada martensita, um constituinte duro que não pode ser formado em resfriamentos lentos.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, F.
F, V, V, F.
F, V, V, V.
 
F, V, F, V.
V, V, V, F.
02.	Analise o diagrama de fases do sistema chumbo-estanho (determinado a pressão constante) a seguir:
 
Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 255.
 
 
Considerando o diagrama apresentado e a microestrutura nos diferentes pontos, analise as afirmativas a seguir.
 
O ponto 1 apresenta apenas uma fase líquida e pode ser representada pela figura abaixo:
 
O ponto 2 apresenta duas fases, alfa e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo :
O ponto 5 apresenta duas fases, beta e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo:
O ponto 6 apresenta uma microestrutura compostas por parte eutética e outra parte pela fase beta primária.
 
Está correto o que se afirma em:
I, II, e IV, apenas.
III e IV, apenas.
II e III, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II e III, apenas.
03.	Analise o gráfico a seguir:
 
Fonte: Autoria própria (2019).
 
É um dever do engenheiro familiarizar-se com as diferentes propriedades mecânicas, saber as dimensões e o significados dessas propriedades. Desse modo, esse conhecimento será necessário para o projeto de estruturas e componentes que utilizem materiais previamente determinados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas.
 
Considerando o gráfico tensão deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
( ) O material C possui uma maior tensão de ruptura do que o material B.
( ) O eixo das abscissas é adimensional, ao passo que o eixo das ordenadas representa-se por MPa.
( ) A lei de Hooke é válida para todos os três materiais até o limite de proporcionalidade;
( ) O módulo de elasticidade do material A é maior do que o módulo de elasticidade do material C. A, então, poderia ser um material cerâmico, enquanto que C poderia ser um alumínio (metálico).
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, V, F
 
F, V, F, V.
V, V, F, F.
V, V, V, F.
F, V, V, V.
 
04.	Analise o diagrama de fases do sistema de Cobre-Prata que está representado na figura a seguir:
Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 254.
 
Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as afirmativas a seguir.
 
A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético.
A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde a 28,1 % Cu.
A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 % de Ag, é de aproximadamente 18,8%.
A solubilidade máxima do cobre na beta é representado no diagrama pelo ponto G.
 
Está correto o que se afirma em:
I e II, apenas.
II, III e IV, apenas.
II e III, apenas.
 
III e IV, apenas.
I, II e III, apenas.
 05.	A maioria das estruturas é projetada para certificar que ocorra apenas deformação elástica quando uma tensão for submetida. Uma estrutura ou componente que tenha sido deformado plasticamente, ou que tenha sofrido mudança permanente em sua forma, pode não ser capaz de funcionar como planejado pela equipe de engenharia. Torna-se, por conseguinte, desejável conhecer o nível de tensão no qual tem início a deformação plástica, ou no qual ocorre o fenômeno chamado escoamento.
 
 
Fonte: Autoria própria
 
A respeito do ensaio de tração mostrado no gráfico tensão-deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
( ) O ponto A é conhecido como o escoamento do material e há diferença física entre o corpo de prova com relação ao ponto B.
( ) O ponto C corresponde ao limite de resistência à tração.Se essa tensão for aplicada e mantida, ocorrerá a fratura do corpo de prova.
( ) O ponto C apresenta constrição ou empescoçamento e a lei de Hooke é válida apenas até esse ponto, conhecido como “ponto máximo”.
( ) Entende-se por resistência à fratura o correspondente à tensão no ponto D, isto é, ponto em que ocorrerá a ruptura do corpo de prova.
 
 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, V, V.
V, V, F, F.
F, V, V, F
 
V, V, V, F.
F, V, F, V.
06.	A lei de Hooke, equação importante para o âmbito de projetos, consiste em uma relação entre tensão e a deformação de engenharia para uma deformação exclusivamente elástica. O módulo de elasticidade, também conhecido como módulo de Young, representa a constante de proporcionalidade dessa equação.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Quanto maior a magnitude do módulo de elasticidade, mais rígido será o material, ou menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma dada tensão.
 
Pois
 
II. A grandeza do módulo de elasticidade é uma variável de resistência à separação de átomos circunvizinhos, ou seja, das forças de ligação interatômicas, não sendo este parâmetro alterado com o aumento de temperatura.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições falsas.
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
07.	Em uma fábrica, um corpo de prova cilíndrico confeccionado de aço de diâmetro de 12,8 mm foi submetido a tração até a sua fratura. Esse corpo de prova apresentou uma resistência à fratura expressa em tensão de engenharia de 460 MPa. No momento da sua fratura, identificou-se uma seção transversal de 10,7 mm. Assim, você necessita fazer uma avaliação desse material de aço e de um outro material X que apresentou uma redução percentual de área de 60%. Calcule a ductilidade em termos de redução percentual de área do aço, avalie se ele é mais dúctil ou menos dúctil do que o material X e assinale a alternativa correta:
30%, o aço é menos dúctil que o X.
70%, o aço é mais dúctil que o X.
40%, o aço é menos dúctil que o X.
40%, o aço é mais dúctil que o X.
 
30%, o aço é mais dúctil que o X.
08.	A compreensão dos diagramas de fases para sistemas de ligasé imprescindível, pois existe uma notável correlação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas, sendo o desenvolvimento da microestrutura em uma liga relacionada às características do seu diagrama de fases. Os diagramas de fases, por conseguinte, fornecem informações valiosas sobre os fenômenos da fusão, fundição e cristalização.
 
Com relação aos conceitos elementares, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
( ) A solução sólida consiste em pelo menos dois tipos diferentes de átomos; onde os átomos de solvente ocupam posições substitutivas ou intersticiais no retículo cristalino do soluto.
( ) O conceito de limite de solubilidade é importante, pois a adição de soluto em excesso pode resultar na formação de uma outra solução sólida de outro composto.
( ) Defini-se uma fase como uma parte homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes. Assim, todo material que é puro pode ser considerado como sendo uma fase, mas toda liga metálica é heterogênea (mais de uma fase).
( ) Ligas binárias são mais usualmente trabalhadas, devido à simplicidade das mesmas, onde três regiões estão presentes nesses diagramas: um campo alfa, um campo líquido e um campo bifásico.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, V, F.
V, V, V, F.
V, V, F, F.
F, V, F, V.
F, V, V, V
09.	Você está prestando uma consultoria de engenharia mecânica. Na hipotética fábrica em análise, o portfólio de produtos é grande, porém não é feito um ensaio prévio de materiais nos produtos finais. Tração, dureza, torção e cisalhamento são ensaios típicos que precisam ser feitos para atender à aplicação e qualidade de peças mecânicas. A partir do exposto, associe o tipo de material (em quatro linhas de produção diferente) ao ensaio adequado:
 
Tração
Dureza
Torção
Cisalhamento
( ) Material que é necessário medir satisfatoriamente a sua resistência, principalmente acompanhando as deformações distribuídas em toda a sua extensão.
( ) Material em que é necessário conhecer a sua deformação plástica localizada.
( ) O produto é o virabrequim de automóvel (recebe as forças geradas pelo movimento dos pistões, transformando-as em torque onde o esforço é aplicado no sentido de rotação).
( ) Produtos dessa linha são acabados como pinos, rebites, parafusos e chapas.
 
A partir das relações feitas anteriormente, assinale a alternativa que apresenta a sequência
correta:
3, 4, 1, 2.
2, 3, 1, 4.
2, 1, 3, 4.
3, 2, 4, 1.
1, 2, 3, 4.
 
10.	Na natureza, um metal constituído tão somente por um tipo de átomo, é simplesmente impossível. Impurezas ou átomos diferentes estarão sempre presentes e alguns existirão como defeitos pontuais nos cristais. Mesmo com métodos requintados e sofisticados, dificilmente conseguirá refinar metais até uma pureza superior a 99,9% A maioria dos metais não são altamente puros, ao invés disso, eles são ligas. 
 
Sobre ligas metálicas e tipos de defeitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
( ) Há quatro tipos distintos de defeitos (puntiforme, de linha, bidimensional e volumétricos) e estes geralmente são gerados por processo de fabricação, mas nunca por agitação térmica ou solidificação.
( ) A inclusão de átomos de impurezas a um metal acarretará na formação de uma solução sólida e/ou de uma nova segunda fase, dependendo dos tipos de impurezas, das suas concentrações e da temperatura da liga.
( ) As impurezas também podem trazer benefícios para uma liga, uma vez que o carbono forma uma solução substitucional com o ferro, aumentando a resistência mecânica.
( ) Em uma solução sólida substitucional, a solubilidade de um elemento em outro (soluto e solvente) será elevada dependendo de quatro fatores: estruturas cristalinas igualitárias, valências igualadas, eletronegatividades próximas e raios atômicos com valores próximos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, V, V.
F, F, F, F.
V, V, F, F.
V, V, V, F.
F, V, F, V.