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Questões de Concurso sobre Ciências dos Materiais
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A respeito das características e propriedades dos materiais isolantes, é correto afirmar o seguinte:
A
Têm baixa resistência elétrica e possuem, geralmente, de 1 a 2 elétrons na camada de valência.
B
São materiais que possuem, geralmente, de 5 a 8 elétrons na camada de valência.
C
Têm alta condutividade e baixa resistência elétrica.
D
São materiais que possuem, geralmente, 4 elétrons na camada de valência.
E
Necessitam de pouca energia para que um elétron passe para a banda de condução.
A soldagem é um dos processos mais importantes na área industrial e na engenharia, sendo utilizada para a união permanente de materiais, principalmente metais, por meio da aplicação de calor, pressão ou ambos, com ou sem o uso de material de adição. Esse processo está presente em diversos setores, como construção civil, indústria automotiva, naval, petróleo e gás, fabricação de equipamentos e manutenção industrial. Nesse sentido, analise as sentenças a seguir:
I.Trata-se de um processo de soldagem elétrica em que o arco elétrico é estabelecido entre o eletrodo e a peça a ser soldada, permanecendo totalmente imerso em um material granular, geralmente um fluxo fundente. Esse fluxo tem a função de proteger o arco elétrico e o metal fundido contra a contaminação atmosférica, além de contribuir para a estabilidade do arco e para a qualidade da solda. Durante o processo, o calor gerado funde o eletrodo e o material de base, formando a junta soldada, enquanto o fluxo se transforma parcialmente em escória, que recobre o cordão de solda. Esse método é amplamente utilizado em aplicações industriais de grande porte, como estruturas metálicas, vasos de pressão e tubulações.
II.Trata-se de um processo de união de materiais metálicos, no qual a ligação entre as peças ocorre por meio da fusão de um metal de adição, sem que haja a fusão dos metais base. Nesse processo, o metal de adição possui ponto de fusão inferior ao dos materiais a serem unidos, sendo aquecido até se fundir e penetrar por capilaridade entre as superfícies das peças, formando uma junta resistente após o resfriamento. É amplamente utilizada em aplicações como tubulações em sistemas de refrigeração e peças metálicas delicadas, pois permite boa resistência mecânica, excelente vedação e menor deformação das peças.
Assinale a alternativa que representa corretamente a designação dos processos descritos nas sentenças I e II, respectivamente:
A
Soldagem a arco elétrico e Soldagem TIG.
B
Soldagem MIG/MAG e Brasagem.
C
Soldagem por arco submerso e Soldagem a arco elétrico.
D
Soldagem por arco submerso e Brasagem.
E
Soldagem MIG/MAG e Soldagem de ponto.
A respeito das características e propriedades dos materiais condutores, isolantes e magnéticos, assinale a afirmativa correta.
A
Nos materiais condutores, a resistividade tende a diminuir com o aumento da temperatura devido ao aumento da mobilidade dos elétrons livres.
B
Os materiais diamagnéticos são fortemente atraídos por campos magnéticos externos e mantêm magnetização permanente após a retirada do campo.
C
Os materiais semicondutores são classificados como isolantes em qualquer condição de temperatura ou dopagem.
D
Os materiais ferromagnéticos, como o ferro e o níquel, podem ser imantados e manter parte da magnetização mesmo após a remoção do campo magnético.
E
Nos materiais isolantes, a diferença de energia entre a banda de valência e a banda de condução é pequena, permitindo fluxo insignificante de elétrons em temperatura ambiente.
A recalcitrância da biomassa lignocelulósica impõe barreiras físico-químicas à produção de biocombustíveis de segunda geração. Assinale a alternativa que explica corretamente a influência da cristalinidade da celulose na cinética da hidrólise enzimática.
A
A presença de regiões cristalinas induz a produção de inibidores fenólicos durante a etapa de hidrólise ácida, compostos estes que desativam o sítio catalítico das beta-glicosidases e interrompem a via fermentativa subsequente.
B
A alta cristalinidade da celulose forma uma rede compacta estabilizada por pontes de hidrogênio intermoleculares e intramoleculares, o que restringe fisicamente o acesso do domínio de ligação das enzimas ao núcleo da microfibrila, limitando a taxa de hidrólise.
C
A estrutura cristalina favorece a adsorção enzimática devido à maior área superficial específica dos cristais organizados em comparação com as regiões de celulose amorfa, acelerando significativamente a conversão da biomassa em açúcares fermentáveis.
D
A cristalinidade é irrelevante para o processo biotecnológico industrial, pois as celulases modernas de terceira geração possuem módulos de ligação a carboidratos capazes de dissolver instantaneamente qualquer estrutura cristalina ordenada.
No que diz respeito à resistência ao fogo e à integridade de estruturas de uma edificação submetidas a um incêndio, é correto afirmar que
A
em estruturas de concreto armado, o fenômeno do spalling (lascamento) é provocado exclusivamente pela expansão térmica do agregado graúdo.
B
o aço estrutural mantém sua integridade mecânica plena até atingir a sua temperatura crítica.
C
em pilares metálicos esbeltos, o colapso em situação de incêndio ocorre frequentemente por flambagem térmica.
D
o tempo de resistência ao fogo requerido de uma edificação é uma propriedade intrínseca do material.
E
em vigas mistas de aço e concreto sem proteção térmica, o efeito do gradiente térmico causa uma expansão uniforme.
Assinale a alternativa em que todos os materiais sejam paramagnéticos.
A
platina - cobre - mercúrio
B
alumínio - platina - cromo
C
manganês - alumínio - níquel
D
cromo - manganês - antimônio
O fenômeno do fogo resulta de uma complexa interação entre processos físico-químicos, envolvendo transferência de calor, reações em cadeia e propriedades dos materiais combustíveis.
A respeito do assunto, assinale a afirmativa correta.
A
A extinção do fogo por abafamento atua exclusivamente na redução da temperatura do combustível abaixo do ponto de fulgor.
B
Em incêndios de líquidos inflamáveis, a vaporização do combustível ocorre apenas após a ignição, sendo irrelevante para a propagação das chamas.
C
A reação em cadeia do fogo é sustentada por radicais livres altamente reativos, cuja interrupção pode ser obtida por agentes extintores específicos, como os halogenados.
D
A transferência de calor por radiação ocorre apenas na presença de um meio material, sendo desprezível em incêndios em ambientes abertos.
E
O ponto de ignição e o ponto de fulgor são propriedades equivalentes, representando a temperatura mínima para que um material entre em combustão contínua.
Os materiais isolantes elétricos podem apresentar vários formatos, que facilitam sua aplicação. Desse modo, os isolantes de poliolefina que sofrem encolhimento quando submetidos ao calor, aderindo perfeitamente ao cabo elétrico, barramento ou componentes eletrônicos é conhecido como:
A
isolante líquido
B
fita isolante plástica
C
isolante termoplástico
D
isolante termocontrátil
E
fita isolante de borracha (autofusão)
A condutividade dos semicondutores intrínsecos diminui com o aumento da temperatura.
C
Certo
E
Errado
A respeito da resistividade dos metais, analise as afirmativas a seguir.
I. A resistividade diminui com a temperatura.
II. A concentração de impurezas interfere na resistividade.
III. A resistividade diminui com a deformação plástica do metal.
Está correto apenas o que se afirma em:
A
I;
B
II;
C
III;
D
I e III;
E
II e III.
A anisotropia é uma propriedade física de um meio ou de um material em que certas propriedades físicas serão diferentes conforme a variação
A
da direção.
B
da dimensão.
C
do formato geométrico.
D
da pressão.
E
da temperatura e do volume.
O material que responde com um vetor magnetização reduzido quando submetido à ação do vetor intensidade magnética (H) pertence à classe dos materiais diamagnéticos, em concordância com o campo magnético aplicado.
C
Certo
E
Errado
No processo de produção e construção de dispositivos semicondutores, uma das formas de dopagem é realizada com a introdução de impurezas trivalentes a um semicondutor intrínseco.
Nesse caso, o número de elétrons da camada de valência da impureza introduzida, o tipo de material dopado obtido e o portador majoritário de cargas criado nesse material são, respectivamente,
A
3 elétrons na camada de valência, material tipo P e elétron livre.
B
5 elétrons na camada de valência, material tipo N e lacuna.
C
3 elétrons na camada de valência, material tipo N e lacuna.
D
5 elétrons na camada de valência, material tipo P e elétron livre.
E
3 elétrons na camada de valência, material tipo P e lacuna.
As tensões normais em elementos estruturais resultam de forças axiais aplicadas, influenciando a segurança de componentes. Analisando um cabo de aço com seção transversal de 500 milímetros quadrados (mm²) submetido a uma carga axial de 100 kilonewtons (kN), a análise técnica concentra-se nas tensões normais geradas no cabo. Assim, analise as afirmativas a seguir.
I.A tensão normal no cabo é calculada pela razão entre a força axial e a área da seção transversal, resultando em 200 Megapascal (MPa).
II.A tensão normal no cabo é determinada pela soma da força axial com a área da seção transversal, expressa em unidades de pressão.
III.A deformação longitudinal do cabo é diretamente proporcional à tensão normal, conforme a Lei de Hooke, dentro do limite elástico.
Está correto o que se afirma em:
A
I apenas.
B
II e III apenas.
C
III apenas.
D
I e III apenas.
E
I e II apenas.
Correlacione os materiais a suas características e assinale a opção a seguir, que apresenta a sequência correta.
MATERIAIS
I- Materiais Ferromagnéticos
Il- Materiais Paramagnéticos
Ill- Materiais Diamagnéticos
CARACTERÍSTICAS
( ) Permeabilidade relativa ligeiramente maior do que 1.
( ) Permeabilidade relativa menor do que 1.
( ) Permeabilidade relativa intensamente maior do que 1.
( ) Alumínio e Platina são exemplos destes materiais.
A
(I) (III) (II) (I)
B
(II) (III) (I) (II)
C
(III) (II) (I) (I)
D
(II) (III) (I) (I)
E
(II) (I) (II) (III)
Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a magnitude de sua condutividade elétrica em três grupos principais. Nesse sentido, assinalar a alternativa que se refere a um tipo de material semicondutor e condutor, respectivamente:
A
SiO2 e NaCl.
B
Ge e Mn.
C
Ag e Si.
D
Grafite e Si dopado.
A relação entre tensão e deformação define o comportamento elástico de materiais em estruturas submetidas a cargas externas. Avaliando uma viga de aço sob cargas verticais de 50 kilonewtons (kN), a análise técnica concentra-se no princípio que governa a proporcionalidade entre tensão e deformação no material. Esse princípio é conhecido como _______.
Assinale a alternativa que corretamente completa a lacuna no excerto:
A
Critério de Tresca
B
Teorema de Castigliano
C
Teoria de Mohr-Coulomb
D
Princípio de Saint-Venant
E
Lei de Hooke
Nos materiais isolantes, a banda de valência é preenchida, enquanto a banda de condução é vazia.
C
Certo
E
Errado
Durante o processo de dopagem utilizado na fabricação de dispositivos semicondutores, impurezas específicas são introduzidas ao silício com o objetivo de modificar suas propriedades elétricas. Considerando o material do tipo n resultante desse processo, assinale a opção correta.
A
Possui excesso de lacunas como portadores majoritários, devido à adição de átomos trivalentes.
B
A condutividade diminui com a introdução de impurezas doadoras.
C
Apresenta elétrons livres como portadores majoritários, provenientes da dopagem com elementos pentavalentes.
D
Transforma o silício em um isolante, pois impede o movimento de cargas.
E
Os portadores minoritários são elétrons livres, responsáveis pela condução elétrica.
Na construção de uma unidade de saúde pública, foi solicitado ao eletricista o uso de eletrodutos de PVC rígido para passagem de cabos em áreas internas. A escolha desse material se justifica principalmente por qual característica?
A
Imunidade contra descargas atmosféricas.
B
Maior resistência mecânica em áreas externas.
C
Facilidade de instalação, leveza e isolamento elétrico.
D
Capacidade de suportar altas temperaturas contínuas.
E
Condutividade elétrica elevada.
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