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Ciência de Materiais

Colégio Objetivo
Em uma fábrica, um corpo de prova cilíndrico confeccionado de aço de diâmetro de 12,8 mm foi submetido a tração até a sua fratura. Esse corpo de prova apresentou uma resistência à fratura expressa em tensão de engenharia de 460 MPa. No momento da sua fratura, identificou-se uma seção transversal de 10,7 mm. Assim, você necessita fazer uma avaliação desse material de aço e de um outro material X que apresentou uma redução percentual de área de 60%.
Calcule a ductilidade em termos de redução percentual de área do aço, avalie se ele é mais dúctil ou menos dúctil do que o material X e assinale a alternativa correta:
A 40%, o aço é menos dúctil que o X.
B 30%, o aço é menos dúctil que o X.
C 70%, o aço é mais dúctil que o X.
D 30%, o aço é mais dúctil que o X.
E 40%, o aço é mais dúctil que o X.
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Estudando com Questões

há 2 anos

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há 2 anos

PROVA A5 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS
10 pág.

PROVA A5 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS

FMU

Respostas

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há 2 anos

Para calcular a ductilidade em termos de redução percentual de área do aço, utilizamos a seguinte fórmula: \[ \text{Redução percentual de área} = \left( \frac{A_0 - A_f}{A_0} \right) \times 100 \] onde: - \( A_0 \) é a área da seção transversal original, - \( A_f \) é a área da seção transversal final após a fratura. Primeiro, precisamos calcular a área da seção transversal original do corpo de prova cilíndrico: \[ A_0 = \pi \left( \frac{d}{2} \right)^2 = \pi \left( \frac{12,8 \, \text{mm}}{2} \right)^2 \approx \pi \left( 6,4 \, \text{mm} \right)^2 \approx 128,68 \, \text{mm}^2 \] Agora, sabemos que a seção transversal final \( A_f \) é de 10,7 mm². Agora podemos calcular a redução percentual de área: \[ \text{Redução percentual de área} = \left( \frac{128,68 - 10,7}{128,68} \right) \times 100 \approx \left( \frac{117,98}{128,68} \right) \times 100 \approx 91,7\% \] Agora, comparando a ductilidade do aço com a do material X, que apresentou uma redução percentual de área de 60%, podemos concluir que: - A ductilidade do aço é de aproximadamente 91,7%, que é maior que a do material X (60%). Portanto, a alternativa correta é: C 70%, o aço é mais dúctil que o X. (considerando que a opção mais próxima é a que indica que o aço é mais dúctil).

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A concentração de uma solução indica a quantidade de soluto presente em uma unidade de volume. Algumas das unidades mais utilizadas para expressar a concentração são: g/L, mol/L, ppm (mg/L), ppb (ug/L), dentre outras. A concentração de uma solução pode ser obtida dividindo a quantidade de um soluto pelo volume da solução.
Para preparar uma solução, 3 (três) gramas de sulfato de cobre foram adicionadas em 100 mL de solução. Assinale a alternativa que indique qual a concentração desta solução em mol/L.
a. 0,5 mol/L.
b. 3 mol/L.
c. 0,3 mol/L.
d. 0,19 mol/L.
e. 0,019 mol/L.

A nanotecnologia vem sendo cada dia mais desenvolvida no mundo. Dentre as inúmeras aplicações possíveis, há a indústria aeronáutica. Por exemplo, o novo Boeing 787 Dreamliner foi o primeiro avião comercial a ser construído com 50% de compósitos. Os nanocompósitos são uma promissora subclassificação dos compósitos.
A respeito dos seus conhecimentos sobre a estrutura dos nanocompósitos, avalie as asserções abaixo:
I. As partículas são, em geral, menores com diâmetros de 10 nm a 100 nm. As interações partícula-matriz ocorrem no nível atômico ou molecular.
II. A deformação plástica fica restrita de tal modo que os limites de escoamento e de resistência à tração, assim como a dureza, são melhorados.
a. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
c. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
d. As asserções I e II são proposições falsas.
e. A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.

As ligações químicas são realizadas entre átomos para alcançar uma configuração eletrônica mais estável.
Quais são, respectivamente, as ligações químicas formadas entre os átomos dos compostos HI, NH3 e NaCl? Assinale a alternativa correta:
a. iônica, covalente, iônica.
b. covalente, iônica, iônica.
c. iônica, covalente, covalente.
d. iônica, iônica, covalente.
e. covalente, covalente, iônica.

As Famílias da Tabela Periódica estão distribuídas em 18 colunas. Os elementos químicos que estão localizados na mesma família possuem propriedades químicas semelhantes. As propriedades químicas semelhantes podem ser justificadas devido aos elementos de uma mesma família tipicamente apresentarem o mesmo número de elétrons na camada de valência.
A partir do exposto, associe corretamente os elementos químicos às suas respectivas Famílias.
I) P – As – Sb.
II) Si – Ge.
III) He – Ne – Ar.
IV) Mg – Ca – Sr.
V) Li – Na – K.
VI) O – S – Se.
VII) F – Cl – Br.
( ) Metais alcalinos.
( ) Metais alcalinos terrosos.
( ) Calcogênios.
( ) Halogênios.
( ) Família do Carbono.
( ) Família do Nitrogênio.
( ) Gases Nobres.

As discordâncias são defeitos associados à deformação mecânica, sendo estes do tipo linear ou unidimensional em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. A maioria das discordâncias encontradas nos materiais cristalinos provavelmente não são nem puramente aresta (cunha) tampouco puramente espiral (hélice), mas exibirão componentes de ambos os tipos, sendo denominadas de discordâncias mistas.
Com base no apresentado, assinale a alternativa correta:
A O vetor de Burgers não é uma teoria usual e adequada para expressar a magnitude e a direção da distorção nos materiais cristalinos.
B As unidades das distorções são expressas usualmente em litros e o tratamento térmico pode diminuir a densidade das discordâncias em uma ordem de 100.000 litros.
C As discordâncias estão presentes em todos os materiais cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de microscopia eletrônica.
D A discordância do tipo de aresta ou cunha pode ser considerada como consequência da tensão cisalhante que é aplicada para produzir a distorção.
E As discordâncias estão presentes em todos os materiais, porém há pouca interferência nas propriedades mecânicas dos mesmos.

A etimologia das palavras nos fornece uma pista valiosa sobre o real sentido de uma palavra. A palavra cerâmica, por exemplo, é oriunda da palavra grega keramikos, que significa “matéria queimada”, indicando que as propriedades desejáveis desses materiais provêm normalmente de um processo de tratamento térmico à alta temperatura, denominado cozimento.
A respeito dos seus conhecimentos sobre os materiais cerâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A maioria das cerâmicas são compostos produzidos entre elementos metálicos e não metálicos, sendo as ligações interatômicas ou totalmente metálicas ou predominantemente metálicas, mas com alguma natureza covalente.
II. ( ) Duas características dos íons constituintes dos materiais cerâmicos influenciam a estrutura do cristal: a magnitude da carga elétrica e o tamanho relativo dos cátions e ânions. Então, o cristal não deve estar eletricamente neutro, isto é, as cargas positivas dos cátions não devem estar equilibradas com o número de cargas negativas dos ânions.
III. ( ) O vidro, composto principalmente de sílica, carbonato de sódio e carbonato de cálcio, é um material amorfo e pode ser considerado um material cerâmico.
IV. ( ) A argila, considerada um material cerâmico, é formada por partículas cristalinas extremamente pequenas, conhecidas como argilominerais, das quais a Caulinita é a mais abundante e relevante.
a. V, V, F, F.
b. V, V, V, F.
c. F, V, F, V.
d. F, F, V, V.
e. V, V, V, V.

Do ponto de vista tecnológico, os compósitos mais relevantes são aqueles em que a fase dispersa está na forma de uma fibra. Os objetivos dos compósitos reforçados com fibras consistem, com frequência, em alta resistência e ou rigidez em relação ao peso.
Com base nos compósitos reforçados com fibras e as suas nuances, assinale a alternativa correta.
a. Os compósitos reforçados com fibras requerem uma alta adesão entre matriz e fibra. Uma alta adesão confere boa resistência mecânica mesmo com o material se tornando ligeiramente frágil.
b. Como um compósito polimérico reforçado com fibra aramida, tem-se o Kevlar, utilizado para blindagem balística, artigos esportivos e pneus. Elas são requisitadas devido às suas excepcionais relações resistência-peso, superiores às dos metais.
c. A fase fibra pode ser classificada em três categorias: whiskers, arames e fibras. Os whiskers são os mais utilizados dos três devido ao custo.
d. As fibras de carbono e as fibras de vidro são exemplos de compósitos reforçados com fibras, porém há muitas limitações, pouco investimento e pouca aplicabilidade industrial.
e. As características mecânicas de um compósito que foi reforçado com fibras dependerão somente das propriedades da fibra.

Os diagramas de tensão x deformação são úteis para os engenheiros, pois através deles é possível extrair informações relevantes acerca do comportamento dos materiais. Considere que a curva mostrada na figura corresponde à curva de tensão versus deformação de engenharia de um aço comumente empregado nas construções.
Analise as afirmacoes a seguir:
I. A área associada a letra K é representa o módulo de resiliência.
II. O ponto I representa o limite de resistência à tração (LR), e após esta tensão começa o fenômeno da estricção.
III. A letra F representa a tensão de escoamento ou limite de escoamento.
IV. A tenacidade pode ser representada pela soma das áreas K, L, M e N, e representa a energia.
a. I, II, III e IV.
b. II, III e IV apenas.
c. II e IV, apenas.
d. I e II, apenas.
e. II, apenas.

Nas reações de oxirredução, sempre ocorre a transferência de elétrons de um elemento químico para outro. Essa transferência pode ser conduzida por meio de um fio condutor produzindo corrente elétrica.
A respeito das reações eletroquímicas, analise as afirmações a seguir.
I. O cátodo é o polo negativo de uma célula eletroquímica.
II. O eletrodo presente no ânodo perde massa conforme a reação eletroquímica ocorre.
III. A ponte salina fornece cátions para o cátodo e ânions para o ânodo, garantindo que o número de ânions e cátions presentes nos eletrólitos estejam equilibrados.
IV. É impossível fazer com que uma reação com potencial de célula negativo ocorra.
a. II e III, apenas.
b. I, II e III, apenas.
c. III e IV, apenas.
d. I e II, apenas.
e. II, III e IV, apenas.

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