Ciencia dos Materiais - AVA

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Unidade 1 - Ciência dos materiais 
 
As respostas às perguntas científicas não se limitam a soluções do tipo “sim” ou “não”. No entanto, 
esse pode ser o ponto de início para o aprofundamento da curiosidade inicial em direção a um 
conhecimento mais amplo. (Trecho adaptado do texto “Metodologia de Pesquisa Aplicada: Como 
escrever um artigo científico”). 
Com base na compreensão do trecho acima, é correto afirmar que: 
e. A curiosidade inicial pode ser o ponto de partida para os estudos científicos. Correto 
 
Neste período, datado de 1.000 a.C. a 1 a.C., houve largamente a substituição da utilização do 
bronze na fabricação de armas e ferramentas, principalmente na Europa. 
O trecho acima se refere a qual período da civilização? 
e. Idade do Ferro. Correto 
 
Preencha corretamente as lacunas da sentença seguinte: 
“A ciência dos _________ é definida como o estudo da _________entre _______________e 
___________ dos materiais. É função dos cientistas dessa área desenvolver ou sintetizar novos 
materiais, ao passo que o papel do engenheiro é criar novos produtos e procedimentos de 
fabricação”. 
 
Assinale a alternativa com a sequência correta de termos que completam os espaços: 
d. Materiais – relação – as estruturas – as propriedades. Correto 
 
O avanço da ciência dos materiais é resultado de exaustivos estudos liderados por muitos cientistas. 
Leia com atenção as afirmações abaixo: 
I. O inglês Alexander Parker foi o pioneiro no desenvolvimento do parkesine, polímero sintético 
utilizado na substituição do marfim. 
II. Os estudos de Charles Goodyear sobre vulcanização contribuíram para o avanço de polímeros 
termofixos a partir da borracha natural. 
III. Os irmãos Michelin desenvolveram os pneus removíveis e patentearam em 1891. 
e. II, I e III. Correto 
 
Sobre a metodologia cientifica, Lakatos e Marconi (2007) explanam: 
“[...] o conhecimento popular não se distingue do conhecimento científico nem pela veracidade nem 
pela natureza do objeto conhecido: o que os diferencia é a forma, o modo ou o método e os 
instrumentos do conhecer.” 
Assinale a alternativa correta no que se refere a uma pesquisa científica: 
a. A pesquisa científica colabora para a melhoria da vida humana e para o desenvolvimento 
tecnológico. Correto 
 
Na história da humanidade é possível identificar a importância de diversos materiais, tanto que 
alguns períodos importantes das civilizações são denominados de acordo com a utilização do 
material. 
 
 
b. A figura apresenta utensílios que eram utilizados na Idade 
da Pedra. Correto 
 
 
 
 
Estes materiais são utilizados na fabricação de vários tipos de dispositivos eletrônicos utilizados em 
circuitos integrados, dispositivos de potência e sensores ópticos. 
O trecho acima se refere a qual tipo de material? 
b. Aos semicondutores. Correto 
 
Os polímeros apresentam propriedades que variam consideravelmente. Isto é, pode haver um 
polímero duro e frágil e outro dúctil e flexível. Com base na compreensão do trecho acima, é correto 
afirmar que polímeros são compostos: 
d. Orgânicos de elevada massa molecular, formados por unidades que se repetem denominadas de 
monômeros, constituindo cadeias de longas extensão. Correto 
 
Preencha corretamente as lacunas da seguinte sentença: 
“Os materiais que conhecemos, em sua maioria, são classificados em três grandes categorias que 
têm por base a ______________e as ______________ de um determinado material. Essas três 
categorias de classificação são os materiais metálicos, os cerâmicos e os poliméricos”. 
d. Composição química – forças de ligações atômicas. Correto 
 
Os materiais poliméricos podem ser definidos como materiais que possuem várias partes 
quimicamente ligadas, já que a própria palavra polímero significa “muitas partes”. 
Assinale a alternativa que apresenta apenas polímeros sintéticos: 
b. Polietileno, cloreto de polivinila, politetrafluoretileno. Correto 
 
Os compósitos são importantes na substituição de ligas metálicas e exibem excelentes 
características como rigidez e resistência mecânica, além de suportar em condições de serviço 
elevadas temperaturas. 
d. Os compósitos, em sua grande maioria, consistem de um material de reforço que apresenta boa 
resistência e baixa densidade, envolto por uma matriz de resina colante que pode ser dúctil ou dura. 
Correto 
 
Os __________ comumente exibem _________ condutividade elétrica, elevada dureza, resistência e 
__________. Esses materiais destacam-se na utilização em ambientes severos com _____________ 
extremas. 
Marque a alternativa que preenche corretamente as lacunas: 
a. Cerâmicos, baixa, fragilidade, temperaturas. Correto 
 
Sabendo que uma amostra de lítio (Z=3, A = 6,94 uma) possui 5,12 x 1023 átomos. A quantidade 
(em gramas) dessa amostra é aproximadamente igual a: 
c. 5,89 g. Correto 
 
Niels Henrik David Bohr foi um dos precursores da teoria quântica, além de responsável por 
contribuições fundamentais para o entendimento da estrutura atômica. Sobre o modelo atômico de 
Bohr é correto afirmar que: 
a. Os elétrons se movimentam ao redor do núcleo em orbitais distintos e bem definidos. Correto 
 
O átomo é composto por um núcleo muito pequeno, formado por partículas subatômicas. É correto 
afirmar que o núcleo é formado por: 
d. Prótons e nêutrons. Correto 
 
Os números quânticos descrevem o estado de um elétron, sua distância a partir do núcleo, 
orientação espacial e o tipo de orbital onde é provável encontrá-lo. 
Assinale a alternativa correta sobre o segundo número quântico: 
e. O segundo número quântico determina a forma do orbital, no qual cada valor especifica um 
subnível de energia. Correto 
 
O potássio (K) é um metal alcalino abundante na natureza de cor prateada. Sabendo que este metal 
possui número atômico igual a 19. 
Qual a alternativa que apresenta corretamente a distribuição eletrônica do potássio: 
e. 1s22s22p63s23p64s1. Correto 
 
O modelo atômico de Bohr dizia que os elétrons se movimentam ao redor do núcleo em orbitais 
distintos e bem definidos. Mais tarde Louis Broglie enunciou o Princípio da Dualidade. 
Segundo este princípio: 
e. O elétron possui tanto características de partículas quanto de ondas e o seu movimento está 
associado a um determinado comprimento de onda. Correto 
 
Nas ligações secundárias não ocorre a formação de ligações semelhante às ligações primárias. As 
ligações secundárias são formadas: 
b. Quando ocorre uma distribuição de cargas desigual, criando o que é conhecido como um dipolo 
onde a carga total é zero. Correto 
 
O dióxido de silício é um composto químico com fórmula química SiO2, facilmente encontrado na 
natureza em forma de quartzo. Sabendo que o silício e o oxigênio possuem, respectivamente, 
eletronegatividades iguais a 1,9 e 3,5 podemos afirmar que esse composto possui percentual de 
caráter iônico igual a: 
c. 47,27%. Correto 
 
As ligações intermoleculares são classificadas em ligações primárias e secundárias. 
Podemos afirmar que as ligações primárias são as ligações: 
Escolha uma: 
a. hidrogênio, covalentes e metálicas. Correto 
 
Nas ligações _______ uma configuração estável é obtida pelo _______ de elétrons entre átomos 
vizinhos. Esse tipo de ligação é _______. 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas: 
e. Covalentes, compartilhamento, direcional. Correto 
 
A água (H2O) é o composto mais abundante na superfície da Terra e entre suas propriedades 
exibempontos de fusão e ebulição relativamente altos para seu peso atômico. 
Essa característica está relacionada: 
e. À ligação de hidrogênio, na qual o único elétron dos átomos de hidrogênio é compartilhado com o 
átomo de oxigênio. Correto 
 
As ligações químicas são classificadas em primárias e secundárias. 
Podemos dizer que a ligação na qual ocorre a doação do elétron de valência de um metal que 
preenche a camada de valência de um não metal é chamada: 
a. Ligação iônica. Correto 
 
As propriedades exibidas por diversos materiais são consequências do tipo de ligações interatômicas 
dos elementos químicos envolvidos. O latão é uma liga entre zinco e cobre que possui diversas 
aplicações que vão desde máquinas até amostras de massas para calibração de balanças. 
Na liga de latão podemos afirmar que as ligações são do tipo: 
a. Metálicas. Correto 
 
Um átomo é composto por um núcleo muito pequeno onde elétrons em movimento orbitam a sua 
volta. O núcleo é formado por partículas subatômicas denominadas nêutrons e prótons. Os nêutrons, 
como o próprio nome sugere, são partículas eletricamente neutras. 
Com relação ao elétron é correto afirmar que: 
a. Possui carga elétrica negativa. Correto 
 
As ligações covalentes podem ser muito fortes, como as encontradas no diamante que resultam em 
materiais com elevado ponto de fusão, elevado módulo de elasticidade, elevada dureza e baixa 
condutividade térmica. Esse tipo de ligação é encontrado em materiais cerâmicos a base de silicatos. 
Assinale a alternativa que apresenta um composto com apenas ligações covalentes: 
e. CH4. Correto 
 
O cloreto de magnésio (MgCl2) é o nome de um composto químico altamente solúvel em água, 
utilizado como coagulante do leite de soja na preparação do tofu. Em termos de toxicidade é rara a 
intoxicação por este sal em pessoas saudáveis e com uma dieta normal, pois o excesso de magnésio 
é facilmente excretado na urina pelos rins. 
Sabendo que a eletronegatividade do cloro e do magnésio é respectivamente, 3,0 e 1,2 é correto 
afirmar que o cloreto de magnésio possui um percentual de ligações covalentes igual a: 
c. 44,49%. Correto 
 
Existem milhares de materiais disponíveis para uso nas mais variadas aplicações, seja na área das 
engenharias, da saúde e do nosso cotidiano. A maioria dos materiais que conhecemos são 
classificados em três grandes classes que têm por base a composição química e as forças de 
ligações atômicas de um determinado material. 
Assinale a alternativa correta que apresenta os três grandes grupos de materiais: 
c. Metais, cerâmicos e polímeros. Correto 
 
Unidade 2 - Ciência dos materiais 
 
A célula unitária é a menor unidade de repetição que descreve completamente o padrão de uma 
estrutura. Em relação a célula unitária é correto: 
b. Cada célula unitária tem seis lados, e cada lado é um paralelogramo. Correto 
 
A célula HC é formada por camadas atômicas alternadas, na qual a primeira e a terceira camada 
ocupam os vazios tetraédricos onde cada átomo toca seis átomos no seu próprio plano e três átomos 
na camada acima e três abaixo do seu plano. Dessa forma é correto afirmar que o número de 
coordenação da célula hexagonal compacta é igual: 
c. 12 Correto 
 
Preencha as lacunas corretamente: A ________ refere-se aos _______ que os átomos podem 
assumir quando os materiais estão no estado _______ devido à natureza dos seus constituintes em 
formar padrões __________. 
e. Estrutura cristalina, arranjos, sólido, simétricos. Correto 
 
A prata é um metal de transição que ocorre naturalmente em sua forma pura e entre suas 
propriedades é brilhante e um ótimo condutor elétrico. A prata possui uma estrutura cristalina CFC, 
massa específica igual a 10,5 g/cm3 e peso atômico igual a 107,87 g/mol. 
A partir da estrutura cristalina e dos dados fornecidos sobre a prata é correto afirmar que o volume 
de sua célula unitária em m3 é igual a: 
e. 6,83 x 10^-29 
 
Na célula unitária _____ cada átomo tem _____ átomo(s) vizinho(s) mais próximo(s), portanto, seu 
número de coordenação é igual a _______ e _____ do seu volume total é ocupado. 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. 
e. CCC, oito, oito, 68%. Correto 
 
Um determinado material metálico sem identificação foi analisado por raios X e foi possível verificar 
que este material à temperatura ambiente possui uma célula unitária com 52% do seu total 
preenchido. 
Com base nestas informações o técnico do laboratório emitiu um laudo sugerindo que o metal 
analisado é: 
c. Polônio. Correto 
 
Preencha as lacunas corretamente: As estruturas de todos os cristais que conhecemos podem ser 
classificadas de acordo com a ______ das células unitárias e existe um total de _____ tipos 
fundamentalmente distintos destas células que diferem nos ________ relativos das arestas e dos 
________ formados entre elas. 
e. Simetria, sete, comprimentos, ângulos. Correto 
 
Julgue as afirmações entre verdadeiras (V) ou falsas (F): 
I. No sistema cristalino cúbico os comprimentos das arestas são iguais entre si (a =b =c). 
II. O sistema ortorrômbico apresenta quatro diferentes estruturas. 
III. Os parâmetros de rede do sistema triclínico são diferentes a # b # c 
Assinale a alternativa: 
d. I, II e III são corretas. Correto 
 
Os índices de Miller são notações utilizadas para representar famílias de planos em 
uma rede de Bravais. Dado o plano abaixo: 
Assinale a alternativa que apresenta corretamente os índices de Miller referente ao 
plano atômico em destaque: 
d. (011) Correto 
 
Analise as afirmações: 
I. A zircônia, à temperatura ambiente, apresenta estrutura cristalina monoclínica estável. 
II. O dióxido de zircônio monoclínico transforma-se em uma estrutura tetragonal estável até 2370 °C. 
III. O zircônio monoclínico transforma-se em uma forma cúbica estável até 2370 ° C para uma 
temperatura de fusão de 2680 °C. 
É correto o que se afirma em: 
e. I e II. Correto 
 
 
Dado o sistema cristalino abaixo: 
e. O sistema cristalino é tetragonal, em que α = β = γ = 90º. Correto 
 
 
 
 
Analise a figura abaixo: 
A partir da análise da figura pode-se afirmar que: 
b. Trata-se da estrutura cristalina do diamante, em que os átomos de carbono estão 
ligados em um arranjo de estrutura tetraédrica. Correto 
 
 
Preencha as lacunas corretamente: Os defeitos _______são regiões onde existe a ______de um 
átomo ou o átomo encontra-se em uma região _____ na estrutura cristalina. 
e. pontuais, ausência, irregular. Correto 
 
Os diferentes tamanhos de grãos interferem nas propriedades dos materiais. É correto afirmar que 
sobre tamanho de grão: 
a. O tamanho dos grãos pode ser controlado pela taxa de resfriamento quando um material é fundido 
ou tratado termicamente. Correto 
 
Julgue as afirmações entre verdadeiras (V) ou falsas (F): 
I. As lacunas são defeitos comuns, especialmente em baixas temperaturas, quando os átomos estão 
frequentemente em movimento e mudam de posições aleatoriamente. 
II. As impurezas também são consideradas defeitos pontuais e são dos tipos: impureza substitucional 
e intersticial. 
III. As discordâncias é um tipo de defeito em que alguns átomos se encontram fora da sua posição na 
estrutura cristalina. Assinale a alternativa: 
c. Somente II e III são verdadeiras. Correto 
 
Sabe-se que a massa específica do ferro é igual a 7,65 g/cm3, o peso atômico é igual a 55,85 g/mol, 
o número de Avogadro igual a 6,023 x 1023 átomos/mol e a energiade formação de uma lacuna é 
1,08 eV/átomo. 
 É correto afirmar que o número de lacunas no ferro a 400 oC é igual a: 
Correto 
 
Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente: 
As __________ são um defeito em que alguns átomos se encontram _______ posição na estrutura 
cristalina. A principal função das _________ na microestrutura é controlar a ______ ao escoamento. 
c. Discordâncias, fora da sua, discordâncias, resistência. Correto 
 
O tamanho do grão pode ser determinado utilizando o método desenvolvido pela Sociedade 
Americana para Testes e Materiais (ASTM – American Society of Testing and Materials) no qual se 
utilizam vários quadros comparativos. 
Assinale a alternativa correta em relação ao método da ASTM: 
c. A amostra deve ser preparada adequadamente e fotografada com uma ampliação de 100^x. 
Correto 
 
Sobre a movimentação iônica complete a frase: “A movimentação atômica ou de íons só é possível 
quando: 
b. É fornecida uma energia suficiente e capaz de fazer com que essas espécies saltem para uma 
nova posição. Correto 
 
Julgue as afirmações entre verdadeiras (V) ou falsas (F): 
I. A difusão ocorre somente entre diferentes metais ou diferentes sólidos não sendo observada em 
sólidos puros. 
II. Nos materiais metálicos, os movimentos dos átomos acontecem prioritariamente por difusão em 
lacunas e difusão intersticial. 
III. A difusão intersticial é outro tipo de movimento atômico no qual os átomos inicialmente localizados 
em uma posição intersticial, migram para uma posição intersticial adjacente e vazia. Assinale a 
alternativa: 
b. Somente II e III são verdadeiras. Correto 
 
Assinale a alternativa que define adequadamente a definição de difusão nos materiais poliméricos. 
d. Difusão é o fenômeno de transporte de matéria por movimento de macromoléculas que dependem 
do gradiente de concentração e temperatura. Correto 
 
A difusão nos materiais metálicos pode ser definida como o transporte de matéria por movimento 
atômico. 
Assinale a alternativa que apresenta os dois principais mecanismos de difusão que ocorrem 
especificamente para este material: 
b. Difusão em lacuna e intersticial. Correto 
 
Atualmente vários processos tecnológicos necessitam do controle do aumento ou da diminuição da 
difusão como, por exemplo, o endurecimento superficial de aços. A difusão é um fenômeno que pode 
ser observado em relação ao fluxo atômico. 
Assinale a alternativa correta sobre os possíveis regimes de difusão: 
a. Quando há variação do fluxo com o tempo é correto dizer que ocorre difusão em regime transiente. 
Correto 
 
Assinale a alternativa que preenche as lacunas adequadamente: 
“A difusão é o fenômeno de transporte de matéria por ______________ nos materiais metálicos e 
que depende do _____________ e da ____________. Atualmente vários processos tecnológicos 
importantes necessitam do controle difusão como, por exemplo, o _____________ de aços”. 
a. Movimento atômico, gradiente de concentração, temperatura, endurecimento superficial. Correto 
 
A difusão é um fenômeno que ocorre no interior de materiais sólidos, líquidos e gasosos e, 
genericamente, poder ser definida como o fluxo de átomos ou espécies de uma região de elevada 
concentração a uma região de baixa concentração e que dependem essencialmente do gradiente de 
concentração e da temperatura. 
Nos materiais metálicos, os movimentos dos átomos acontecem prioritariamente por: 
b. Difusão por lacunas e intersticial. Correto 
 
Os cristais reais contêm um grande número de defeitos que variam desde a quantidades de 
impurezas à falta de átomos ou íons e esses defeitos ou imperfeições contribuem para as 
propriedades dos materiais. É verdade que a palavra "defeito" nos remete a algo ruim ou indesejável, 
no entanto, nos estudos sobre materiais os defeitos são intencionalmente utilizados para manipular 
as propriedades de um material. 
As discordâncias é um defeito em que alguns átomos se encontram fora da sua posição na estrutura 
cristalina. Assinale a alternativa que apresenta a principal função das discordâncias na 
microestrutura. 
d. Controlar a resistência ao escoamento. Correto 
 
O níquel é um metal de transição de coloração branco-prateada, condutor de eletricidade e calor que 
possui estrutura cristalina CFC, uma densidade de 8,90 g/cm3 e um peso atômico de 58,7 g/mol. 
Em relação a sua estrutura cristalina, assinale a alternativa correta: 
c. A célula CFC possui quatro átomos e 74% do seu volume total ocupado. Correto 
 
Muitas cerâmicas como a sílica (SiO2) e a zircônia (ZrO2) apresentam a mudança de volume 
acompanhada a transformação da estrutura cristalina durante o resfriamento ou aquecimento; e se 
essas condições não forem controladas corretamente, a mudança de volume pode tornar o material 
cerâmico frágil e quebradiço. 
A partir destas transformações observadas na sílica e zircônia podem dizer que: 
e. Ambos os materiais são polimórficos. Correto 
 
Esta célula unitária é formada por camadas atômicas alternadas, na qual a primeira e a terceira 
camada ocupam os vazios tetraédricos onde cada átomo toca seis átomos no seu próprio plano e 
três átomos na camada acima e três abaixo do seu plano, dessa forma a célula unitária possui 
número de coordenação igual a doze. 
Sobre o trecho anterior, assinale a alternativa que apresenta a qual tipo de célula unitária o texto 
refere se: 
e. HC. Correto