Avaliação Final - (discursiva) Ciência e Propriedade dos Materiais

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Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial 
Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) 
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3,00 
 
 
1) 
Nos aços, os átomos de carbono ficam alojados nos interstícios da estrutura cristalina do ferro, 
gerando tensões e deformação na sua estrutura cristalina. Sobre o efeito da presença de 
carbono no ferro, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( F ) A quantidade de carbono que pode ser solubilizada na estrutura do ferro é limitada a 
0,02%. 
( F ) A cementita é uma fase composta por lamelas intercaladas de perlita (solução sólida de 
carbono no ferro) e ferrita (Fe3C). 
( V ) A fase cementita apresenta elevada dureza quando comparada à ferrita, em função da sua 
estrutura ortorrômbica, com poucos sistemas de escorregamento. 
( V ) A presença de átomos de carbono dificulta o movimento das discordâncias, o que propicia 
melhoria na resistência mecânica à tração. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A) F - F - V - V. 
B) V - V - F - F. 
C) V - F - V - F. 
D) F - V - V - F. 
 
2) 
Os materiais amorfos não apresentam ordenação atômica de longo alcance. Sobre os materiais 
amorfos, assinale a alternativa CORRETA: 
A) Um material tipicamente cristalino pode se tornar amorfo se a taxa de resfriamento a partir 
do líquido for suficientemente elevada. 
B) Os materiais amorfos se apresentam sempre transparentes, como é o caso do vidro e de 
alguns tipos de polímeros. 
C) Um material amorfo pode ser obtido através do resfriamento de qualquer material em 
estado de equilíbrio. 
D) Um material tipicamente cristalino, como o alumínio, em hipótese alguma poderá se tornar 
amorfo. 
 
3) 
Os metais podem ser conformados por diferentes técnicas de fabricação. A maioria dos 
metais, excetuando aqueles que apresentam ponto de fusão muito alto, podem ser obtidos 
por fundição. Muitos produtos são obtidos também por técnicas de conformação mecânica. 
Sobre os processos de fabricação de metais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas: 
 
( V ) Os processo de conformação mecânica são realizados a quente ou a frio. Na conformação 
a quente, a temperatura utilizada para o processamento fica acima da temperatura de 
cristalização do material. 
( F ) A tensão aplicada nos processo de conformação a frio é sempre superior ao limite de 
resistência do material, e inferior ao limite de escoamento. 
( F ) Quando processo é realizado a frio, é usualmente realizado em etapas. Na primeira etapa, 
o material apresenta maior dureza e, conforme é conformado, torna-se progressivamente 
mais maleável. 
( V ) A laminação é utilizada para a fabricação de chapas e perfis. Pode partir tanto do material 
já solidificado como do material fundido. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A) F - V - V - F. 
B) V - V - F - V. 
C) V - F - F - V. 
D) F - F - V - F. 
 
4) 
Os aços e ferros fundidos, em geral, podem ser tratados termicamente. Esses tratamentos 
térmicos permitem a obtenção de propriedades diferentes daquelas obtidas após o processo 
de conformação do material, permitindo melhorar o desempenho do produto. Sobre os 
tratamentos térmicos dos metais ferrosos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para 
as falsas: 
 
( V ) O tratamento térmico de recozimento pode ser utilizado, por exemplo, quando se faz 
necessária a eliminação de tensões geradas por processos de conformação mecânica a frio. 
( V ) A normalização é utilizada quando se deseja obter um material isotrópico, ou seja, 
eliminar a orientação dos grãos do material causada por processos como a laminação. 
( F ) A têmpera compreende o aquecimento do material até temperaturas próximas a de fusão 
do material, resfriando-o ao ar, de forma a obter o refino dos grãos. 
( F ) O revenido somente é utilizado quando se deseja reverter o estado de tensões gerado 
pelo processo de têmpera, de forma a corrigir erros no processo de têmpera, viabilizando um 
novo tratamento de forma correta. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A) V - V - F - F. 
B) F - F - F - V. 
C) V - F - V - V. 
D) F - V - V - F. 
 
5) 
A conformação mecânica de materiais metálicos pode ser realizada a quente ou a frio. A 
escolha do método dependerá das características do material e do produto a ser fabricado. 
Sobre essa técnica de fabricação, analise as seguintes sentenças: 
 
I- Na conformação mecânica a quente, o material é conformado acima da sua temperatura de 
recristalização. 
II- Na conformação a frio, aplica-se ao material uma tensão mecânica acima do seu limite de 
escoamento, enquanto que na conformação a quente essa tensão deve ser superior à tensão 
limite de resistência do material. 
III- Na conformação a quente, o processo de geração de discordâncias concorre com o 
processo de recristalização. Dessa forma, ocorre a inibição do encruamento, o que se traduz 
em uma maior capacidade de deformação. 
IV- Quando a conformação mecânica é realizada a frio e por etapas de carregamento e 
descarregamento da tensão aplicada, cada ciclo de tensão aplicada gera um incremento na 
deformação. No entanto, a tensão aplicada a cada ciclo deve ser a mesma. 
 
Agora, assinale a alternativa CORRETA: 
A) Somente a sentença I está correta. 
B) As sentenças II e IV estão corretas. 
C) As sentenças I, II e IV estão corretas. 
D) As sentenças I e III estão corretas. 
 
6) 
"Um material que combina o humilde grafite com a não menos simples celulose da polpa de 
madeira mostrou ser mais leve e mais forte do que materiais estruturais largamente utilizados, 
incluindo aços, ligas de titânio e fibras de carbono. Além de extremamente forte, o novo 
material estrutural é reciclável, o que promete fornecer uma alternativa ecológica para a 
construção de veículos, aeronaves e coletes de segurança mais leves. Os materiais estruturais 
devem sua força e resistência à presença de fortes ligações químicas primárias entre seus 
átomos: ligações metálicas nos metais e ligas metálicas, ligações covalentes carbono-carbono 
nas fibras de carbono e ligações iônicas na cerâmica. A força dessas ligações, no entanto, é 
tanto uma bênção quanto uma maldição: para manipular, fabricar e reciclar esses materiais, 
essas ligações devem ser quebradas e reformadas, o que exige altas temperaturas e consome 
grandes quantidades de energia, levando a um custo substancial e a uma pegada ambiental 
pesada. Para fabricar um compósito de grafite-nanocelulose, a equipe preparou uma pasta 
altamente concentrada de água, flocos de grafite e nanocelulose em temperatura ambiente. 
Em seguida, essa mistura foi dispersa em camadas com 20 micrômetros de espessura. As 
camadas são flexíveis, podendo ser dobradas até um raio de 2 mm sem se quebrar, e várias 
camadas podem ser prensadas a quente para formar folhas mais espessas. As medições 
mecânicas mostraram que o material é excepcionalmente forte. As folhas são mais resistentes 
do que o aço inoxidável e 6 vezes mais leves". Sobre o exposto, classifique V para as sentenças 
verdadeiras e F para as falsas: 
 
( V ) O novo material apresenta como principais características a elevada resistência mecânica 
e a possibilidade de ser reciclado. 
( F ) No estudo, uma solução aquosa de grafite e celulose em alta concentração foi dispersa em 
camadas de 20 mm de espessura. 
( F ) As folhas geradas pela deposição de camadas sucessivas do material apresentam 
resistência mecânica seis vezes maior que a do aço inoxidável. 
( V ) As ligações primárias dos materiais estruturais são responsáveis pelas suas excelentes 
propriedades mecânicas, no entanto, a reciclagem é dificultada pelo alto consumo energético 
para quebra dessas ligações. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=madeira-
grafite-supera-titanio-fibras-carbono&id=010160200115#.Xpepc8hKiUk.Acesso em: 15 abr. 
2020. 
A) F - F - V - V. 
B) F - V - F - V. 
C) V - V - V - F. 
D) V - F - F - V. 
 
7) 
As forças magnéticas nos átomos têm sua origem nos dipolos magnéticos, que são análogos 
aos dipolos elétricos. Sobre as propriedades magnéticas dos materiais, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( V ) Os dipolos magnéticos são originados nos movimentos orbital e de spin dos elétrons. 
( V ) Nos átomos em que as camadas eletrônicas estão completamente preenchidas, o 
momento de dipolo magnético é nulo. 
( V ) Quando aplicamos um campo magnético externo (H), o movimento orbital dos elétrons é 
alterado, o que gera um campo magnético (B) no material. 
( F ) Em materiais diamagnéticos, a aplicação de um campo magnético externo não tem efeito 
sobre o movimento orbital dos elétrons, sendo utilizado para isolar campos magnéticos. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A) F - F - V - V. 
B) V - V - V - F. 
C) F - V - F - F. 
D) V - F - F - V. 
 
8) 
As ligas de aço são compostas basicamente por uma proporção entre átomos de ferro e 
carbono. Em outros casos, são utilizados também outros elementos de liga em conjunto para 
obter propriedades específicas. Os elementos de liga adicionados, assim como o carbono, 
melhora as propriedades e permite que os aços sejam tratáveis termicamente em condições 
industriais. Sobre os elementos de liga de tratamento térmico dos aços, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( F ) No processo de têmpera, o aço é inicialmente aquecido até a temperatura de fusão. A 
temperatura é mantida até a completa fusão do metal, que é posteriormente resfriado 
rapidamente em água à temperatura ambiente. 
( F ) No tratamento térmico de revenido, o aço é aquecido até uma temperatura acima da 
temperatura de austenitização, e posteriormente resfriado de forma rápida, formando a 
estrutura denominada bainita. 
( F ) Os átomos de carbono no aço substituem alguns átomos de ferro. Isso ocorre porque o 
raio atômico dos dois átomos é semelhante, permitindo que ocorra esse tipo de solubilização 
na estrutura cristalina. 
( F ) Os elementos de liga, tais como o cromo e o vanádio, ficam solubilizados nos contornos de 
grão. No processo de têmpera, esses metais sofrem fusão, aumentando a resistência química 
dos contornos de grão após o processo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A) V - V - V - V. 
B) F - F - F - F. 
C) V - F - V - F. 
D) F - V - V - F. 
 
9) 
O ensaio de difração de raios-X (DRX) é utilizado na caracterização de diversos tipos de 
materiais. Os dados são apresentados em um gráfico de intensidade dos Raios-X detectados 
em função do ângulo do detector, formando picos característicos de cada material. Sobre esse 
ensaio, é correto afirmar: 
A) A análise de um material A, semicristalino, quando comparada a uma segunda análise do 
mesmo material A, porém, cristalino, apresentará picos característicos com maior intensidade. 
B) Através do referido ensaio, é possível caracterizar diversos tipos de materiais cristalinos e 
semicristalinos. 
C) O espaçamento entre os picos corresponde a uma medida direta do espaçamento entre os 
átomos na estrutura cristalina. 
D) O ensaio pode ser utilizado na caracterização de um material amorfo, desde que este 
apresente uma estrutura ordenada de longo alcance. 
 
10) 
O processo de fundição de ferro fundido é bastante empregado na produção de diversos 
elementos de máquinas. Após a obtenção do material fundido, é possível utilizar outros 
processos de forma auxiliar, como a usinagem, para ajustes dimensionais. Com relação ao 
processo de fundição de ferros fundidos e dos aços, assinale a alternativa CORRETA: 
A) Os ferros fundidos são ligas de ferro-carbono cujo percentual de carbono é superior a 2%. 
Os moldes mais comuns são fabricados em areia de fundição compactada. 
B) Os aços são geralmente obtidos através da fusão de sucatas metálicas, enquanto os ferros 
fundidos são obtidos a partir da fusão do ferro puro. 
C) Os aços apresentam maior teor de carbono em relação aos ferros fundidos e, por esse 
motivo, apresentam maior deformação plástica. 
D) Diferentemente dos aços, os ferros fundidos precisam de uma temperatura maior de fusão, 
da ordem de 1400 graus Celsius, condição que impacta diretamente nos custos de produção e 
torna o produto mais caro que o aço fundido. 
 
11) 
(ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso 
aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de uma modelo convencional. 
Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de 
rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico 
possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil, 
altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita se 
relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO quando 
não há correlação entre as propriedades e essas características: 
 
( V ) Alta resistência mecânica e baixa densidade. 
( F ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão. 
( F ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade. 
( F ) Alta dureza e alta densidade. 
 
Agora, assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: Disponível em: . Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado) 
A) F - F - V - V. 
B) F - V - F - V. 
C) V - F - F - F. 
D) V - V - F - F. 
 
12) 
(ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer 
com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os 
cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de, 
aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e 
superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de aço 
entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra de 
carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as 
fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura 
por 4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo 
material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o 
atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser 
aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é 
cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V 
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( f ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à 
tração. 
( f ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração, 
proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais. 
( v ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material 
com relação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para 
sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia. 
( v ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabo de fibra de carbono, 
a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
FONTE: Disponível em: . Acesso em: 27 jul 2014 (adaptado). 
A) F - V - F - F. 
B) F - V - F - V. 
C) V - F - V - V. 
D) F - F - V - V.