Avaliação 1 Ciência e Propriedade dos Materiais

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Avaliação 1 – Ciência e Propriedade dos Materiais 
 
1Ao 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 
Os materiais cerâmicos não apresentam elétrons livres, o que culmina em excelentes 
propriedades elétricas, tornando esses tipos de materiais excelentes condutores elétricos. 
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 
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. 
2O 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 
Próteses estéticas, tais como as próteses de silicone, não são consideradas biomateriais. 
B 
Os plásticos biodegradáveis, classificados como biomateriais, são importantes para o 
desenvolvimento sustentável. 
C 
São exemplos de biomateriais: próteses ósseas, próteses de silicone e próteses dentárias. 
D 
Os biomateriais são importantes no desenvolvimento de tecnologias mais limpas, 
considerando a sua característica de alta biodegradabilidade. 
3Os 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 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. 
D 
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. 
4Os materiais cerâmicos apresentam diversas aplicações, e suas características técnicas 
são desenvolvidas de acordo com as necessidades da aplicação, processamento e custos. 
Com relação às características dos materiais cerâmicos, assinale a alternativa 
CORRETA: 
A 
Os materiais cerâmicos são na maioria dos casos compostos por óxidos metálicos, e 
apresentam estrutura cristalina com pouca simetria. 
B 
Os vidros não são classificados como materiais cerâmicos, pois pertencem à classe dos 
polímeros. 
C 
O cimento e o gesso, em função de sua característica de pega hidráulica, não são 
classificados como materiais cerâmicos. 
D 
Os materiais cerâmicos são intrinsecamente isolantes elétricos, pois não apresentam 
elétrons, somente prótons e nêutrons. 
5Alguns 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 
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. 
B 
São exemplos de estrutura cúbica: CFC, CCC, HC, monoclínica e triclínica. 
C 
Em uma estrutura cúbica simples, os átomos ficam posicionados tanto nas arestas do 
cubo quanto no centro da estrutura cristalina. 
D 
As estruturas cúbicas apresentam os eixos a, b e c, os quais podem variar em 
comprimento entre si em uma mesma estrutura. 
6Os 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 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. 
C 
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. 
D 
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. 
7"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, analise 
as seguintes afirmativas: 
 
I- De acordo com o estudo, as folhas produzidas com o material apresentam excelente 
resistência mecânica, além de serem substancialmente mais leves do que o aço 
inoxidável. 
II- A equipe produziu um novo material compósito,com resistência mecânica superior a 
do aço inoxidável. De fato, se trata de um material compósito, pois agrega um material 
cerâmico (grafite) e um material polimérico (nanocelulose). 
III- O material produzido é extremamente resistente. Esse fato se deve às ligações 
secundárias de nanocelulose. As ligações secundárias são de maior magnitude quando 
comparadas às ligações primárias. 
IV- Possíveis aplicações elencadas pela pesquisa estão no setor automobilístico, na 
produção de aeronaves e de coletes de segurança. Os produtos desses segmentos podem 
ser otimizados com a aplicação de materiais com baixa densidade e elevada resistência. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=madeira-
grafite-supera-titanio-fibras-carbono&id=010160200115#.Xpepc8hKiUk. Acesso em: 
24 jun. 2020. 
A 
As afirmativas I, II e IV estão corretas. 
B 
As afirmativas II e III estão corretas. 
C 
As afirmativas I e III estão corretas. 
D 
Somente a afirmativa IV está correta. 
8Um material monocristalino, como o nome sugere, é composto por apenas um único 
cristal. Já um material policristalino é composto por vários. A segunda configuração é 
mais comum entre os materiais de engenharia. Com relação à cristalinidade dos 
materiais, analise as afirmativas a seguir: 
 
I- O número de grãos em um material policristalino irá depender do número de pontos 
de nucleação gerados no processo de solidificação. 
II- Quanto maior o número de pontos de nucleação, maior será a área total de contornos 
de grão gerada ao final do processo de solidificação em relação ao volume solidificado. 
III- Como a orientação da estrutura cristalina é aleatória nos diferentes grãos, o contorno 
de grão consistirá em ligações incompletas, devido à falta de alinhamento entre as 
células cristalinas. 
IV- Os materiais monocristalinos são de fácil obtenção em escala industrial, porém não 
apresentam propriedades de interesse tecnológico. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
As afirmativas I e IV estão corretas. 
B 
As afirmativas II, III e IV estão corretas. 
C 
As afirmativas I, II e III estão corretos. 
D 
Somente a afirmativa I estão correta. 
9Os 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 
O semicondutores propiciaram o desenvolvimento de cabeamentos capazes de conduzir 
uma elevada carga elétrica e com baixas perdas. 
B 
Os semicondutores são caracterizados por metais condutores, em que adiciona-se na 
matriz metálica partículas de polímeros termoplásticos. 
C 
Os semicondutores são largamento utilizados na fabricação de placas cerâmicas 
refratárias. 
D 
O conhecimento e desenvolvimento dos materiais semicondutores propiciou o 
desenvolvimento dos transistores e diodos. 
10Engenheiros 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. Hoje, as poliamidas são produzidas principalmente a 
partir de petróleo bruto - o petróleo também é um hidrocarboneto, apenas considerado 
não renovável. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas: 
 
( ) 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. 
( ) A produção de poliamida pelo método proposto apresenta grandes vantagens 
tecnológicas e econômicas em relação ao método de produção tradicional. 
( ) As poliamidas são caracterizadas pela alta resistência ao ataque químico de 
solventes. 
( ) 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. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
FONTE: 
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-
transparente-termicamente-estavel&id=010160181010#.W9EBoXtKgdU. Acesso em: 
24 out. 2018. 
A 
F - V - F - V. 
B 
V - V - V - V. 
C 
V - F - V - F. 
D 
V - V - V - F.