Uniasselvi Ciência e Propriedade dos Materiais Avaliação I

Prévia do material em texto

Acadêmico: Carolina Daemon Oliveira Pereira (1994592)
Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
Avaliação: Avaliação I - Individual ( Cod.:668768) ( peso.:1,50)
Prova: 29695456
Nota da Prova: 7,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Um novo material que é tão rígido quanto um metal, mas flexível o suficiente para resistir a fortes
vibrações, promete transformar a indústria automobilística e vários outros setores. O material
possui ao mesmo tempo uma alta rigidez e uma capacidade de amortecimento de impactos.
Essa combinação quase impossível em um único material foi obtida usando folhas compostas
trançadas em 3D a partir de fibras não ligadas entre si. Embora a trama seja criada como se
fosse um material têxtil, os fios são metálicos. Isso permite que o interior do material se mova e
absorva vibrações, enquanto o material circundante permanece rígido. Os materiais
convencionais de amortecimento - a borracha, por exemplo - apresentam uma rigidez
relativamente baixa, enquanto os metais e cerâmicas rígidos têm tipicamente um amortecimento
insignificante. "Aqui, demonstramos que o alto amortecimento e a rigidez estrutural podem ser
obtidos simultaneamente em treliças trançadas em 3D, soldando apenas juntas selecionadas da
treliça, o que resulta em uma estrutura em rede intertravada para suportar carga, entrelaçada
com elementos 'flutuantes' livres para gerar amortecimento", descreveram Ladan Salari Sharif e
seus colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido. Com relação ao exposto, classifique V
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O material descrito no texto combina as características de rigidez do metal e a flexibilidade
gerada pelo entrelaçamento de folhas em um arranjo tridimensional específico.
( ) As folhas do material são entrelaçadas, porém permanecem livres para se deslocarem entre
si em todos os pontos, não havendo soldagens de juntas.
( ) A rigidez do material é inversamente proporcional a sua capacidade de absorver energia,
como aquela gerada por vibrações.
( ) A borracha é um material que apresenta uma baixa rigidez, ou seja, o seu módulo de
elasticidade é alto.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-sem-
nenhuma-vibracao&id=010160181016#.W9D4n3tKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
 a) V - F - V - F.
 b) V - V - V - F.
 c) F - F - F - V.
 d) F - V - F - V.
2. "Normalmente as ligas de alumínio são leves e macias - em termos metálicos - e apresentam
uma resistência mecânica baixa. No entanto, a equipe de Zhang descobriu duas técnicas
capazes de alterar a microestrutura do alumínio para conferir-lhe maior resistência e ductilidade.
O novo alumínio de alta resistência tornou-se possível pela introdução de 'falhas de
empilhamento', que são distorções na estrutura do cristal - e essas distorções influenciam
fortemente as características mecânicas dos metais e ligas. A rede cristalina de um
metal é constituída por sequências repetitivas de camadas atômicas. Se faltar uma camada, diz-
se que há uma falha de empilhamento. Além disso, podem ocorrer as chamadas -'fronteiras
gêmeas', consistindo em duas camadas de falhas de empilhamento. Embora sejam fáceis de
serem produzidas em metais como cobre e prata, essas distorções são difíceis de serem
introduzidas no alumínio devido a sua alta 'energia de falha de empilhamento'. A equipe apostou
então em um tipo específico de falha de empilhamento, chamada de fase 9R. 'Você precisa
introduzir nanofronteiras gêmeas e fases 9R no alumínio nanogranulado para aumentar a força e
a ductilidade e melhorar a estabilidade térmica', disse o professor Zhang. Foi exatamente isto o
que ele e sua equipe descobriram como fazer - e de duas maneiras diferentes. A primeira
técnica consiste na indução de fases 9R no alumínio - simples ou gêmeas - por choque, o que
foi feita bombardeando filmes de alumínio ultrafinos com microprojéteis minúsculos de dióxido de
silício. Na segunda técnica, a fase 9R e as fronteiras gêmeas foram induzidas no alumínio não
por choque, mas pela introdução de átomos de ferro na estrutura do cristal de alumínio através
de um processo chamado pulverização magnetrônica, ou pulverização catódica. Esta última
abordagem é particularmente promissora porque, como o ferro também pode ser introduzido no
alumínio usando outras técnicas, como a fundição, ela poderá ser ampliada do laboratório para
aplicações industriais. 'Estes resultados mostram como fabricar ligas de alumínio que são
comparáveis, ou mesmo mais resistentes, do que os aços inoxidáveis. Há um grande potencial
de impacto comercial nesta descoberta', finalizou Zhang". Sobre o exposto, analise as
afirmativas a seguir:
I- As ligas de alumínio apresentam baixa densidade quando comparadas aos aços, o que motiva
o desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da sua resistência mecânica. Através
de duas técnicas distintas, a pesquisa demonstrou que é possível obter resistências
comparáveis as dos aços inoxidáveis. 
II- O incremento na resistência de ligas de alumínio foi obtido, nesse estudo, através da
introdução de falhas de empilhamento. A introdução dessas distorções na estrutura cristalina é
mais difícil nos materiais com elevada energia de falha de empilhamento. 
III- O estudo demonstrou que é possível obter ligas de alumínio de baixo custo e com
propriedades equivalentes a dos aços inoxidáveis. As falhas de empilhamento características
dessas ligas (fases 9R) são facilmente obtidas pelo processo de fundição, utilizando
nanopartículas de Zn. 
IV- As falhas de empilhamento são facilmente introduzidas em metais como o cobre e a prata,
pois apresentam menor energia de falha de empilhamento que o alumínio. Para aumentar a
resistência da liga de alumínio estudada, foi necessário introduzir falhas de empilhamento
específicas, chamadas de fases 9R. 
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=aluminio-superforte-
superar-aco-inoxidavel&id=010170180130#.Xv0ZNShKiUk. Acesso em: 1º jul. 2020.
 a) As afirmativas I e III estão corretas.
 b) As afirmativas II e III estão corretas.
 c) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
 d) As afirmativas III e IV estão corretas.
3. Alguns tipos de metais apresentam estruturas cristalinas do tipo cúbica. Esses tipos de
estruturas diferem entre si pela distribuição dos átomos da célula unitária, sendo essa
dependente de vários fatores, tais como o raio atômico e a temperatura. Sobre as estruturas do
tipo cúbica, assinale a alternativa CORRETA:
 a) As estruturas cúbicas apresentam os eixos a, b e c, os quais podem variar em comprimento
entre si em uma mesma estrutura.
 b) Em uma estrutura cúbica de faces centradas (CFC), temos no interior da célula unitária o
equivalente a quatro átomos. O restante do volume do átomo correspondo ao vazio entre os
átomos.
 c) São exemplos de estrutura cúbica: CFC, CCC, HC, monoclínica e triclínica.
 d) Em uma estrutura cúbica simples, os átomos ficam posicionados tanto nas arestas do cubo
quanto no centro da estrutura cristalina.
4. Materiais puros (por exemplo, ferro puro comercial), apresentam, invariavelmente, certo nível de
impurezas. De fato, muito materiais são desenvolvidos com base em concentrações
determinadas de impurezas, visando alterar as propriedades do material de base. Com relação
ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- As impurezas podem ser de dois tipos: substitucional ou intersticial. Quando a impureza é do
tipo intersticial, o átomo de impureza (solvente) substitui o átomo do soluto em uma das lacunas
do material.
II- A característica que determina o tipo de solução sólida (substitucional ou intersticial) entre
dois diferentes elementos químicos é a diferença entre os raios atômicos dos átomos envolvidos.
III- Quando a solução sólida é do tipo intersticial, o átomo do soluto ocupa o interstício entre os
átomos do solvente.
IV- O átomo do soluto geralmente apresentaum raio atômico menor do que o raio do interstício.
Essa configuração gera tensões compressivas no interior da rede cristalina, diminuindo a força
de ligação e a dureza do material.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I e III estão corretas.
 b) Somente a afirmativa IV está correta.
 c) As afirmativas III e IV estão corretas.
 d) As afirmativas II e III estão corretas.
5. Os diferentes tipos de materiais apresentam combinações diferentes de átomos. Além do arranjo
cristalino diferente entre diferentes tipos de materiais, dependendo dos átomos envolvidos,
haverão ligações químicas com determinadas características. Com relação às ligações químicas
dos materiais, analise as afirmativas a seguir:
I- As ligações químicas nos materiais podem ser do tipo primária ou do tipo secundária. As
ligações primárias são do tipo iônicas, covalentes ou metálicas.
II- As ligações iônicas são típicas de átomos com baixa diferença de eletronegatividade.
III- As ligações metálicas são caracterizadas pela presença do denominado "mar de elétrons",
em que os elétrons da camada de valência estão livres, não pertencendo a átomos específicos. 
IV- As ligações covalentes envolvem obrigatoriamente um átomo "A" não metálico ligado a um
átomo "B" não metálico.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As afirmativas I, III e IV estão corretas.
 b) As afirmativas II e IV estão corretas.
 c) As afirmativas I e III estão corretas.
 d) Somente a afirmativa I está correta.
6. Ao pensarmos em materiais de engenharia, lembramos mais frequentemente dos metais e dos
polímeros, embora os materiais cerâmicos também apresentem aplicações importantes em
função de suas características físico-químicas. Sobre essa classe de materiais, assinale a
alternativa CORRETA:
 a) Os cerâmicos apresentam diversos sistemas de escorregamento, caminhos preferências para
a movimentação de discordâncias. Dessa forma, com a aplicação de tensão mecânica
experimentam pronunciado encruamento.
 b) A ruptura frágil das cerâmicas oxidas é explicada em parte pelas suas estruturas cristalinas
com características assimétricas, aliada ao tipo de ligação química predominantemente iônica
e covalente.
 c) Uma das vantagens das cerâmicas frente às demais classes de materiais é a sua baixa
sensibilidade a defeitos. Isso significa que os defeitos inseridos no processo de fabricação
não provocam interferência considerável nas propriedades.
 d) Os materiais cerâmicos não apresentam elétrons livres, o que culmina em excelentes
propriedades elétricas, tornando esses tipos de materiais excelentes condutores elétricos.
7. Há cerca de dois anos, pesquisadores holandeses conseguiram sintetizar cerâmicas flexíveis -
um material que é tipicamente quebradiço fabricado na forma de folhas finas, que dobram-se
como papel. Agora, uma equipe da Universidade Purdue, nos EUA, encontrou uma forma de
trabalhar com blocos maiores de cerâmica e torná-la quase tão maleável quanto um metal. O
segredo está em aplicar uma corrente elétrica durante a fabricação da cerâmica, por um
processo chamado sinterização, por meio do qual um material em pó coalesce em uma massa
sólida - com a aplicação da eletricidade, o processo passa a ser conhecido como sinterização
flash. Enquanto os metais podem ser tensionados entre 10 e 20% sem se quebrar, as cerâmicas
tipicamente se fraturam com uma tensão de apenas 2 a 3%. Com o processamento por
sinterização flash, o material resiste a tensões entre 7 e 10%. Aplicando a corrente elétrica
durante a sinterização, a cerâmica ganha maleabilidade, podendo ser facilmente moldada em
temperatura ambiente. Desse modo, a novidade aqui está em comprovar essa maleabilidade
também sob altas temperaturas, justamente as condições nas quais a cerâmica tipicamente
opera em condições reais. Com base no exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- As cerâmicas são materiais tipicamente frágeis. Essa fragilidade existe em função da pouca
mobilidade de discordâncias nesse tipo de material.
II- De acordo com a pesquisa, as cerâmicas produzidas através da sinterização flash passam a
resistir a tensões máximas de 10%, da mesma ordem das tensões mínimas dos metais (10%),
sem se quebrar.
III- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, um feixe de fótons é direcionado para o
material durante o processo de sinterização.
IV- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, o material é produzido na forma de folhas
finas, que dobram-se como papel.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ceramica-fabricada-
eletricidade-deforma-como-metal&id=010160180615#.W9EJ7ntKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
 a) As afirmativas I e IV estão corretas.
 b) As afirmativas II e IV estão corretas.
 c) As afirmativas II e III estão corretas.
 d) As afirmativas I e II estão corretas.
8. "Químicos da Universidade de Oulu, na Finlândia, desenvolveram um bioplástico sintético que,
diferentemente dos tradicionais plásticos à base de carbono ou de outros bioplásticos, fornece
proteção contra a radiação ultravioleta (UV) do Sol. O copolímero à base de biomassa evita que
a radiação UV passe graças a sua estrutura baseada em bifuranos/furano, que é um composto
produzido pela destilação da madeira. A transparência do bioplástico é boa o suficiente para
aplicações práticas, garante a equipe, como a cobertura de estufas ou áreas de convivência.
Além disso, o material funciona como uma barreira física de 3 a 4 vezes mais forte que a do
plástico PET padrão. As matérias-primas utilizadas na produção do biopolímero são
hidroximetilfurfural (HMF) e furfural, que são produtos de biorrefinarias derivados de celulose e
hemicelulose. O experimento mostra que é possível desenvolver bioplásticos com melhores
propriedades do que os plásticos derivados de fósseis produzidos atualmente. A equipe
patenteou o material e está se preparando para ampliar sua escala de produção. Apesar de
chamá-lo de "bioplástico ecológico", contudo, há preocupações quanto a eventuais danos à
saúde humana dos furanos". Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F
para as falsas:
( ) De acordo com o texto, o material desenvolvido se apresenta três a quatro vezes mais
eficiente como barreira para radiação UV quando comparado ao politetrafluoretileno.
( ) Os pesquisadores batizaram o material como "bioplástico ecológico", utilizando como
argumento a utilizando de matérias-primas que não são derivadas de origem fóssil, como o
petróleo.
( ) Apesar da não utilização de materiais de origem fóssil, o bioplástico desenvolvido apresenta
outras características que precisam ser consideradas, tendo em vista a possível influência dos
furanos na saúde humana.
( ) De acordo com o texto, o material desenvolvido apresenta-se como um barreira física para
radiação UV, com propriedades de três a quatro vezes superiores ao melhor material disponível
no mercado para esse tipo de aplicação.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=criado-bioplastico-
protege-contra-radiacao-uv&id=010160200323#.Xpecb8hKiUk. Acesso em: 15 abr. 2020.
 a) F - F - V - V.
 b) V - F - F - V.
 c) F - V - V - F.
 d) V - V - V - F.
9. Os polímeros são compostos por cadeias contendo carbono. Essas cadeias apresentam longo
comprimento quando comparados a sua unidade básica (mero). Com relação aos polímeros e
ao arranjo das cadeias poliméricas, analise as afirmativas a seguir:
I- As cadeias poliméricas são compostas por vários meros. Os meros são a menor unidade de
arranjo de átomos que descreve a estrutura de uma cadeia do polímero, de forma análoga a
uma célula unitária dos materiais metálicos.
II- As cadeias poliméricas podem ser arranjadas de forma ordenada, ou desordenada. De fato,
uma polímero cristalino é composto por cristalitos. Esses cristalitos contém regiões onde as
cadeia estão ordenadas, intercaladas com regiões amorfas.
III- A menor unidade de uma cadeia polimérica que a descreve é denominadacélula unitária. Os
polímeros apresentam estrutura cristalina do tipo hexagonal compacta.
IV- Os polímeros apresentam transformações polimórficas em função da temperatura. Os
polímeros cristalinos apresentam um transformação displasiva a 573 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) Somente a afirmativa I estão correta.
 b) As afirmativas II, III e IV estão corretas.
 c) As afirmativas I e II estão corretas.
 d) As afirmativas I e III estão corretas.
10.Os polímeros são materiais compostos por cadeias contendo carbono. Polietileno (PE),
polipropileno (PP) e policloreto de vinila (PVC) são exemplos dessa classe de materiais. Com
relação às características e propriedades desses materiais, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os polímeros são normalmente processados em altas temperaturas (acima de 900 graus
Celsius), fator que torna o processo de fabricação (por exemplo, injeção) caro e
economicamente dependente do custo energético.
 b) Quando comparados aos metais, apresentam melhor resistência à oxidação, especialmente
aquela causada pelos raios UV. Isso se deve à elevada energia de ligação entre as cadeias
poliméricas.
 c) Todos os tipos de polímeros podemos ser reciclados, pois não perdem suas propriedades
com reaquecimento para conformação de um novo produto. Essa é uma das principais
vantagens do emprego desse tipo de material.
 d) Os polímeros são classificados como termofixos ou termoplásticos. Os polímeros
termoplásticos podem ser facilmente reciclados, pois mantém as suas propriedades com o
processo de reaquecimento para posterior conformação em um novo produto.
Prova finalizada com 7 acertos e 3 questões erradas.