Avaliação Individual I - Ciências e Propriedade dos Materiais

Prévia do material em texto

Avaliação I - Individual
Ciências e Propriedade dos materiais
1- Os polímeros são um grupo de materiais que, em virtude de suas características técnicas, de custo e de
processamento, vêm ganhando espaço em diversos segmentos. Em diversos casos, eles podem inclusive
substituir completamente partes metálicas em diversos produtos. Com relação às características dos
materiais poliméricos, analise as afirmativas a seguir:
I- Uma das vantagens dos polímeros é a sua relativa baixa temperatura de processamento, quando
comparado com a da maioria dos metais comerciais. Isso se traduz em um menor consumo energético, e
menores custos de processamento.
II- Os polímeros apresentam algumas limitações, que podem ser melhoradas com a utilização de aditivos no
processamento. Normalmente, não são resistentes a intempéries, ocorrendo a degradação progressiva das
cadeias com a radiação UV.
III- Uma das principais características dos polímeros, que explica a sua versatilidade, diz respeito à
confiabilidade do produto confeccionado ao longo do tempo. Diferentemente dos metais, não apresentam
corrosão ou qualquer tipo de degradação de suas propriedades ao longo do tempo sob ação de intempéries.
IV- A resistência específica (definida como a razão entre a resistência mecânica e a densidade aparente) dos
polímeros termoplásticos, como o PP e o PE, é maior que a maioria dos metais ferrosos comerciais (aços e
ferros fundidos). Por esse motivo, é prática usual a substituição de componentes mecânicos metálicos, como
bielas e eixos de veículos automotivos, por similares confeccionados em PP e PE.
Assinale a alternativa CORRETA:
A) As afirmativas I e II estão corretas.
B) As afirmativas II e III estão corretas.
C) As afirmativas III e IV estão corretas.
D) As afirmativas I e IV estão corretas.
2- Engenheiros alemães estão desenvolvendo uma alternativa sustentável para a produção de plásticos de
alto desempenho usando terpenos, que são hidrocarbonetos encontrados em madeira rica em resina. Na
produção de celulose, quando a madeira é quebrada para separar as fibras de celulose, os terpenos são
isolados em grandes quantidades, surgindo como um subproduto, o óleo de terebintina. Paul Stockmann e
seus colegas do Instituto de Bioengenharia e Engenharia de Interfaces desenvolveram um método
escalonável para a escala industrial que converte o óleo de terebintina em precursores dos plásticos
conhecidos como poliamidas. As poliamidas desempenham um papel importante na fabricação de
componentes estruturais de alta qualidade, pois não apenas são resistentes ao impacto e à abrasão, como
também resistem a muitos produtos químicos e solventes. Atualmente, as poliamidas são produzidas
principalmente a partir de petróleo bruto - o petróleo também é um hidrocarboneto, apenas considerado não
renovável. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE:
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-transparente-termicamente-est
avel&id=010160181010#.W9EBoXtKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
A) A principal vantagem da produção da poliamida a partir de terpenos é a substituição da fonte
tradicional (petróleo) pela madeira. A madeira, diferentemente do petróleo, é um recurso renovável.
B) A produção de poliamida pelo método proposto apresenta grandes vantagens tecnológicas e
econômicas em relação ao método de produção tradicional.
C) As poliamidas são polímeros normalmente extraídos de alguns tipos de madeiras, as quais são ricas
em resina, em processo já estabelecidos industrialmente e em grande escala.
D) As poliamidas são caracterizadas pela alta transparência, sendo utilizada para a fabricação de
fachadas em substituição ao epóxi.
3- 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) 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.
B) 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.
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 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.
4- Os polímeros apresentam estruturas formadas por longas cadeias contendo carbono, bem como outros
elementos, tais como o hidrogênio, o cloro, e o flúor. Sobre os polímeros e suas características, assinale a
alternativa CORRETA:
A) O politetrafluoretileno (PTFE), conhecido pelo nome comercial "Teflon", apresenta em seu monômero
dois átomos de carbono, dois átomos de hidrogênio e dois átomos de cloro.
B) O politetrafluoretileno apresenta semelhanças, tanto em seu monômero, como em suas propriedades
físicas, com o polietileno. Ambos apresentam resistência em temperatura equivalente.
C) Os polímeros são denominados hidrocarbonetos, tendo em vista que em sua estrutura sempre haverá,
obrigatoriamente, carbono e hidrogênio. Além do carbono e hidrogênio, outros tipos de átomos podem
estar presentes no monômero.
D) A unidade elementar de um polímero é o monômero, estrutura equivalente à célula unitária dos
metais. Uma cadeia polimérica consiste na junção de diversos monômeros. O polímero é composto
por diversas cadeias poliméricas.
5- O desenvolvimento dos biomateriais pode ser considerado um grande avanço na ciência e tecnologia dos
materiais. O contínuo desenvolvimento desses materiais propicia diversas melhorias na qualidade de vida das
pessoas que utilizam os benefícios gerados pelas pesquisas nessa área. Com relação aos biomateriais,
assinale a alternativa CORRETA:
A) São exemplos de biomateriais: próteses ósseas, próteses de silicone e próteses dentárias.
B) Os biomateriais são importantes no desenvolvimento de tecnologias mais limpas, considerando a sua
característica de alta biodegradabilidade.
C) Os plásticos biodegradáveis, classificados como biomateriais, são importantes para o desenvolvimento
sustentável.
D) Próteses estéticas, tais como as próteses de silicone, não são consideradas biomateriais.
6- A maioria dos materiais são agrupados de acordo com as suas caraterísticas físico-químicas em metais,
cerâmicas e polímeros. Embora não seja possível generalizar, observa-se que, em geral, os materiais de uma
mesma classe apresentam algumas características (ou propriedades) típicas. O conhecimento dessas
características comuns é o passo inicial para a seleção de materiais para certas aplicações. Com relação aos
tipos e características dos materiais, analise as afirmativas a seguir:
I- Os materiais metálicos apresentam propriedades adequadas para o desenvolvimento de estruturas que
suportam cargas mecânicas, como a alta resistência mecânica e a deformação plástica (aviso de falha).
II- Os polímeros apresentam ligações iônicas (fortes), o que permite a sua aplicação em situações em que há
mudanças bruscas de temperatura, com picos de temperatura superiores ao ponto de fusão dos aços.
III- A utilização de materiais cerâmicos é bastante abrangente, ou seja, eles podem ser utilizados em diversas
aplicações. A principal desvantagem, no entanto, diz respeito ao seu baixo ponto de fusão, o que limita a
aplicação em altas temperaturas.
IV- Apesar dos metais, via de regra, apresentarem maior resistência mecânica quando comparados aos
materiais poliméricos, esses últimos vêm gradativamente substituindo os metais em componentes de
automóveis, pois sãomais leves e propiciam economia de combustível.
Assinale a alternativa CORRETA:
A) As afirmativas I e IV estão corretas.
B) As afirmativas II e III estão corretas.
C) As afirmativas I, II e IV estão corretas.
D) Somente a afirmativa IV está correta.
7_ 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=01016
0181016#.W9D4n3tKgdU. Acesso em: 24 out. 2018.
A) V - V - V - F.
B) F - F - F - V.
C) V - F - V - F.
D) F - V - F - V.
8- Os materiais compósitos são uma classe específica de materiais. Estão presentes em diversas áreas,
sendo utilizados na fabricação de itens que exigem resistência mecânica ou combinações de propriedades
específicas. Com relação a esse tipo de material, assinale a alternativa CORRETA:
A) Os compósitos são materiais que combinam diferentes classes de materiais: polímeros, cerâmicas e
metais, em um mesmo material. Dessa forma, é possível aliar, por exemplo, a resistência mecânica à
tração das cerâmicas com a resistência ao impacto dos polímeros.
B) A indústria automobilística absorve grande parte dos desenvolvimentos na área de materiais
compósitos. Um bom exemplo são as carrocerias de automóveis, hoje produzidas em chapas de
material compósito, que consistem em uma matriz de aço carbono contendo fibras de vidro e
poliamida.
C) Os compósitos são caracterizados pela combinação de metais com polímeros. Até os dias de hoje não
é possível combinar metais com cerâmicas e cerâmicas com polímeros, em virtude das diferenças
químicas e estruturais.
D) Os compósitos são materiais que contém as três classes de materiais: metais, polímeros e cerâmicas.
Esses materiais combinam em um único material as melhores características dessas três distintas
classes de materiais.
9- Os semicondutores são materiais que apresentam baixa condutividade quando comparados aos metais
condutores. O nível de condutividade desses materiais pode ser ajustado através do controle de impurezas
presentes. Com relação aos semicondutores, assinale a alternativa CORRETA:
A) Os semicondutores são largamento utilizados na fabricação de placas cerâmicas refratárias.
B) O conhecimento e desenvolvimento dos materiais semicondutores propiciou o desenvolvimento dos
transistores e diodos.
C) Os semicondutores são caracterizados por metais condutores, em que adiciona-se na matriz metálica
partículas de polímeros termoplásticos.
D) O semicondutores propiciaram o desenvolvimento de cabeamentos capazes de conduzir uma elevada
carga elétrica e com baixas perdas.
10- Os materiais cerâmicos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo de milênios, porém, somente
com o o advento das técnicas de caracterização de materiais pôde-se compreender os complexos arranjos
cristalinos e relacioná-los com as suas propriedades. Com relação às cerâmicas e suas propriedades e
aplicações, analise as afirmativas a seguir:
I- Algumas cerâmicas são utilizadas para a confecção de tijolos aplicados no isolamento de calor em
equipamentos com alta temperatura. São os casos de fornos para a fusão de metais. O material cerâmico em
contato com o metal líquido deve resistir à temperatura de processamento, com uma vida útil adequada.
II- Tijolos e telhas, assim como o cimento, são materiais cerâmicos utilizados na construção civil. Os dois
primeiros fazem parte da classificação "cerâmica vermelha", produtos que são conformados e queimados em
alta temperatura. Já o cimento é um material que apresenta pega hidráulica, adquirindo alta resistência após
a cura.
III- As lixas e os rebolos são materiais compostos por partículas cerâmicas abrasivas, utilizados para
desbastar ou polir superfícies de diversos materiais. A principal característica das cerâmicas utilizadas para
esse é a alta dureza, relacionada com a forte energia de ligação entre os átomos desses materiais.
IV- Os compósitos mais comuns são aqueles que utilizam polímeros em conjunto com metais. Normalmente
utiliza-se uma matriz metálica, em conjunto com fibras de material polimérico. Um exemplo desse material é a
fibra de polietileno, que consiste em uma matriz de alumínio, contendo fibras poliméricas, processada por
fundição a 600 graus Celsius.
Assinale a alternativa CORRETA:
A) As afirmativas I, II e III estão corretas.
B) As afirmativas III e IV estão corretas.
C) As afirmativas I e IV estão corretas.
D) As afirmativas II e IV estão corretas.