Quando se faz referência à temperatura ou pressão de um sistema, pressupõe-se que todos os pontos do sistema possuem a mesma, ou basicamente a mesma, temperatura e pressão. Quando se pressupõe que as propriedades são constantes de um ponto ao outro e quando não há tendência de mudança com o tempo, existe uma condição de equilíbrio termodinâmico. Se um sistema sofre mudança de um estado de equilíbrio para outro, a série de estados sucessivos que o sistema atravessa é chamada de processo.

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. As propriedades de um sistema têm os mesmos valores que tinham no início do processo.

PORQUE

II. Um sistema, em um determinado estado inicial, sofre uma série de processos e volta ao estado inicial. Tal sistema passa por um ciclo.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

Os materiais podem ser classificados como dúcteis ou frágeis, dependendo de suas características de tensão-deformação. Qualquer material que possa ser submetido a grandes deformações antes de sofrer ruptura é denominado material dúctil. Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento antes da falha são denominados materiais frágeis. Considerando a deformação desses materiais, podemos observar pontos importantes:

I. Um material dúctil, como o aço doce, tem quatro comportamentos distintos quando é carregado: comportamento elástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.

II. A ductilidade de um material pode ser especificada pela porcentagem de alongamento ou pela porcentagem de redução da área do corpo de prova.

III. Se a tensão ultrapassar ligeiramente o limite de proporcionalidade, o material ainda pode responder de maneira elástica.

IV. Endurecimento por deformação é usado para estabelecer um ponto de escoamento mais alto para um material. O material é submetido à deformação além do limite elástico. O módulo de elasticidade permanece o mesmo, porém, a ductilidade do material aumenta.

V. Um material é linear elástico se a tensão for proporcional à deformação dentro da região elástica. Essa propriedade é denominada Lei de Hooke, e a inclinação da curva é denominada módulo de resistência.

É CORRETO o que se afirma em:

As propriedades das substâncias puras são divididas em duas classes: propriedades intensivas, que independem da massa da substância, e propriedades extensivas, que dependem diretamente da massa da substância.

Assinale qual grupo de propriedades pode ser destacado como de propriedades intensivas:

Uma substância pura é aquela que tem composição química invariável e homogênea. Pode existir em mais de uma fase, mas a composição química é a mesma em todas as fases. Assim, água líquida, uma mistura de água líquida e vapor d’água ou uma mistura de gelo e água líquida são todas substâncias puras, pois cada fase apresenta a mesma composição química. A Figura abaixo apresenta o diagrama P-T, de uma substância pura.

Sobre o diagrama P-T, de uma substância pura, é CORRETO afirmar:

Entre os materiais utilizados na indústria, encontram-se os chamados materiais “compósitos”, que se constituem da combinação de dois ou mais diferentes materiais, que não dissolvem um no outro, e que resultam em propriedades não verificadas nos constituintes individuais.

Assinale a opção que apresenta dois exemplos de materiais compósitos.

A figura a seguir ilustra um tipo de corrosão em um metal, onde se verificam sulcos na superfície, cuja profundidade é inferior ao seu diâmetro.



Fonte: Oliveira, A. R., “Corrosão e Tratamento de Superfície”, IFPA, UFSM,

Esta forma de corrosão é denominada

A figura a seguir apresenta o diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto de ferro.

(Fonte: CALLISTER, W.D., Fundamentos da Ciência e Engenharia dos Materiais, 2ª ed., Ed. LTC)

Para uma liga com composição 99,6%p Fe – 0,40%p C a uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide, as frações das fases ferrita total e cementita valem aproximadamente, nessa ordem: 

Os átomos dos metais se organizam em estruturas cristalinas, que se relacionam diretamente com suas propriedades. Dessa forma, observe atentamente as duas estruturas apresentadas na figura a seguir.




As estruturas (1) e (2) se aplicam, respectivamente, a(o):

Assinale a alternativa que preencha corretamente a lacuna. A corrosão ______ ocorre quando dois metais ou ligas com composições diferentes são acoplados eletricamente enquanto são expostos a um eletrólito.

Analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F), tendo como base o tema Corrosão dos Materiais.

( ) Nos materiais metálicos o processo de corrosão é normalmente eletroquímico, ou seja, consiste em uma reação química na qual há uma transferência de elétrons de uma espécie química para outra.
( ) Descontando o meio ambiente onde o material se encontra o aço com baixo teor de carbono é mais ativo (anódico) do que a prata (catódico).
( ) Os aços inoxidáveis são altamente resistentes à corrosão em uma grande variedade de atmosferas, como resultado de passivação.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo .

A investigação de uma turbina que falhou num acidente aéreo levou o perito a buscar informações sobre o comportamento de certos materiais empregados na construção da peça. É com certa frequência, que os materiais são colocados em serviço sob condições de temperaturas elevadas e são expostos a tensões mecânicas estáticas. Sobre o estudo sobre a fluência dos materiais, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) A temperatura e o nível da tensão aplicada influenciam as características da fluência de um material.
( ) A fluência é um dos fatores que é um fator limitante na vida útil dos materiais.
( ) A fluência, por ser considerada um fenômeno termicamente ativado, sendo definida como um processo dependente do tempo pelos quais metais e ligas tendem a sofrer deformação inelástica regressiva.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo

Na análise de elementos finitos, os conceitos de deslocamento e deformação são fundamentais e desempenham papéis diferentes na descrição do comportamento de materiais e estruturas sob carga.

Sobre tais conceitos, analise as afirmativas a seguir.

I. Deformações em uma estrutura modelada por elementos finitos são sempre contínuos dentro de um elemento e entre elementos adjacentes. 
II. Deslocamentos são sempre contínuos entre elementos finitos, especialmente em locais com concentração de tensões ou em interfaces entre materiais diferentes.
III. Ambos deslocamentos e deformações podem ser descontínuos dentro de um único elemento finito ou entre elementos adjacentes, como ocorre em áreas com altos gradientes de tensão.

Está correto o que se afirma em 

Como engenheiro, é importante conhecer as propriedades dos materiais, de modo a garantir a durabilidade e qualidade dos projetos, o que é feito muitas vezes por meios de testes mecânicos. 

Sobre este assunto, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa. 

(   ) Testes de tração revelam informações essenciais sobre a resistência dos materiais, permitindo-lhes avaliar se os materiais podem resistir a tensões operacionais sem sofrer mudanças estruturais permanentes.
(   ) Testes de fadiga são utilizados para avaliar a durabilidade dos materiais, indicando o nível de tensão que leva à falha do material após repetidas aplicações de carga ao longo de um número específico de ciclos.
(   ) As rupturas resultantes de torções assemelham-se às provocadas por trações, visto que ambas as situações culminam em uma diminuição quase equivalente de área.
(   ) A resposta de um metal ao ser comprimido, dentro do limite elástico, em termos de elasticidade, é semelhante à sua resposta sob tensão de tração. Com isso, um único tipo de ensaio é suficiente para a obtenção de diversos parâmetros. 

As afirmativas são, respectivamente, 

O comportamento de um material ao ser submetido a um carregamento é de extrema importância para o levantamento das suas propriedades. Um exemplo é a relação entre tensãodeformação, podendo ser obtida experimentalmente por meio de ensaios de tração. 

Relacione os tipos de materiais às respectivas descrições dos seus diagramas tensão-deformação. 

1. Elástico Linear
2. Elástico Perfeitamente Plástico
3. Elástico com endurecimento linear
4. Perfeitamente Plástico 
(   ) a tensão é constante para qualquer que seja a deformação.
(   ) a relação entre tensão e deformação é linear para qualquer nível de tensão.
(   ) o diagrama é composto por duas retas com inclinações diferentes e não nulas.
(   ) para pequenas deformações o material apresenta relação linear entre tensão e deformação, porém após uma determinada deformação a tensão passa a ser constante. 

Assinale a opção que apresenta a relação correta, segundo a ordem apresentada. 

Considere um eixo maciço de seção circular com raio r, onde são escolhidas duas seções circulares distintas, distantes L uma da outra.

Sabe-se que este eixo transmite um torque T(x) = t ∙ x entre essas duas seções circulares, onde 0 ≤ x ≤ L .

A rotação relativa ∆∅ entre essas duas seções é 

Um elemento está submetido a um estado uniaxial de tensão de tração (σ_y = σ_z = 0) com σ_x = 100 MPa. Além disso, o elemento foi submetido a um aumento de temperatura de 100° C.  

Considerando que o módulo de elasticidade é E = 200 GPa e o coeficiente de dilatação linear é α = 25 × 10⁻⁶ °C⁻¹, a deformação ∈_x desse elemento, é 

Em um compósito de poliéster reforçado com fibras de carbono contínuas e alinhadas, as fibras devem suportar 90% de uma carga aplicada na direção longitudinal, sabendo que a tensão na matriz no momento da falha da fibra é de 50MPa. 

Considere que o módulo de elasticidade da fibra de carbono é de 264GPa e com uma resistência à tração de 4000MPa, enquanto o poliéster possui um módulo de elasticidade de 4,0GPa e com uma resistência à tração de 50MPa. 

Nessas condições, a fração volumétrica de fibras necessária e o limite de resistência à tração desse compósito serão, respectivamente,  

Para a fabricação de plásticos reforçados com fibras contínuas que atendem às especificações de projeto, as fibras devem estar distribuídas uniformemente no interior da matriz plástica.  

Nesse contexto, relacione os processos de fabricação de compósitos às suas respectivas descrições. 

1. Pultrusão.
2. Produção de Prepreg.
3. Enrolamento Filamentar. 
(   ) Processo no qual fibras contínuas são impregnadas com resina e, em seguida, enroladas continuamente ao redor de um mandril. Posteriormente, o material é curado sob calor e pressão.
(   ) Método de fabricação envolve a impregnação das fibras com resina, empilhamento em camadas alternadas. A cura final ocorre sob calor e pressão. Deve ser armazenado a baixas temperaturas para evitar a cura prematura.
(   ) Processo contínuo no qual fibras de reforço são impregnadas com resina e, em seguida, passam por uma matriz de conformação para formar uma peça final com seção transversal constante. 

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 

A fibra de carbono é um material de alto desempenho, sendo o reforço mais comumente utilizado em compósitos avançados com matriz polimérica.

Com relação às fibras de carbono, analise as afirmativas a seguir.  

I. Possuem um alto módulo específico e uma alta resistência específica.
II. Mantêm suas propriedades mecânicas mesmo em altas temperaturas, embora sejam suscetíveis à oxidação nessas condições.
III. São sensíveis à umidade e a uma variedade de solventes, ácidos e bases. 

Está correto o que se afirma em 

Os materiais para uso aeroespacial desempenham um papel crítico na indústria de aviação e exploração espacial, exigindo propriedades excepcionais de resistência, rigidez e leveza. Os compósitos fibrosos são uma escolha comum devido à sua excelente relação resistênciapeso. No entanto, a disposição das fibras contínuas dentro desses compósitos é crucial para determinar suas propriedades mecânicas e comportamento estrutural.  

Com relação à disposição típica das fibras contínuas nos compósitos fibrosos utilizados em aplicações aeroespaciais, analise os itens a seguir. 

I.  As fibras podem ser cuidadosamente dispostas em uma única direção, proporcionando uma alta resistência e rigidez na direção da carga principal.
II. As fibras podem ser distribuídas em várias direções, mas ainda mantendo uma orientação preferencial em relação à direção de aplicação da carga, oferecendo uma combinação de resistência e rigidez em múltiplas direções.
III. As fibras podem ser distribuídas de forma aleatória, resultando em propriedades mecânicas isotrópicas. Isso pode ser vantajoso para aplicações onde a carga é aplicada de forma imprevisível em várias direções. 

Está correto o que se afirma em