Prova N2 Química e Ciências dos Materiais

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01- Você foi chamado para avaliar dois materiais para a construção de uma mola. Esses materiais, denominados A e B, possuem as seguintes propriedades mecânicas: material A, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,01 (u.a), e o módulo de elasticidade é 1000 MPa; material B, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,05 (u.a), e o módulo de elasticidade é 200 MPa. Ambos os materiais evidenciam um comportamento linear-elástico até o limite de elasticidade (limite de proporcionalidade). Nesse sentido, assinale a alternativa que estime qual o material em que a mola terá a maior capacidade de armazenar energia:
R: B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 250.000 j / m³.
02- As células eletroquímicas são dispositivas montados, de tal forma a direcionar a corrente elétrica produzida a partir de reações espontâneas de oxirredução, permitindo a utilização desta energia para diversas finalidades. A ddp produzida pela célula é equivalente à diferença de potencial do cátodo e ânodo.  A respeito das reações de oxirredução e células eletroquímicas, analise as afirmativas a seguir:
 
      I.        Em uma célula eletroquímica, a reação de redução acontece no cátodo e a reação de oxidação no ânodo.
    II.        O elemento com menor potencial padrão de redução deve sofrer oxidação.
   III.        A medida que a reação de oxirredução de uma pilha acontece (devido ao uso da pilha), o potencial da pilha (Ɛ) aumenta.
  IV.        Os elétrons da reação de oxirredução saem do ânodo, em direção ao cátodo, passando pela ponte salina.
 
Está correto o que se afirmar em:
R: I e II apenas.
03- As relações estequiométricas permitem-nos prever as quantidades de produtos formados a partir de determinadas quantidades de reagentes presentes no meio reacional. Esses cálculos são úteis para planejar as quantidades necessárias de reagentes ou a produção prevista de determinado produto. Nesse sentido, assinale a alternativa que determine a massa de água, que se forma na combustão de 1g de gás hidrogênio (H2), conforme a reação: H2 + O2 → H2O.
R: 9 g 
04- As relações de massa permitem calcular as quantidades de determinadas substâncias que participam de uma reação química ou que estão presentes em algum processo. Em uma partida de futebol, estima-se que um atleta queime, aproximadamente, 720 kcal, energia equivalente a 180 g de carboidrato, cuja molécula é: C3H6O3. A partir dessas informações, é correto afirmar que essa quantidade de carboidrato corresponde a: 
R: 2 mol
05- A lei de Hooke, equação importante para o âmbito de projetos, consiste em uma relação entre tensão e a deformação de engenharia para uma deformação exclusivamente elástica. O módulo de elasticidade, também conhecido como módulo de Young, representa a constante de proporcionalidade dessa equação.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Quanto maior a magnitude do módulo de elasticidade, mais rígido será o material, ou menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma dada tensão.
 
Pois
 
II. A grandeza do módulo de elasticidade é uma variável de resistência à separação de átomos circunvizinhos, ou seja, das forças de ligação Inter atômicas, não sendo este parâmetro alterado com o aumento de temperatura.
 
A seguir, assinale a alternativa correta
R: A asserção I e uma proposição verdadeira e a asserção II e uma proposição falsa.
06- A grafita é um polimorfo do carbono que apresenta estrutura cristalina diferente do diamante. Essa grafita, por sua vez, é composta por camadas de átomos de carbono em um arranjo hexagonal e, apesar de não ser formada por um metal e um não metal, é muitas vezes considerada um material cerâmico. No âmbito da engenharia, muito vem sendo discutido acerca da grafita. Nesse contexto, assinale a alternativa correta:
R: Os carbonos adjacentes no hexágono estão ligados covalentemente, ao passo que uma rede na outra esta conectada mediante ligações intermoleculares do tipo Van der Waals (ligações fracas) isso explica o porquê da aplicação da grafita na área automotiva.
07- Os metais constituem cerca de 76% dos elementos da Tabela Periódica. São bons condutores de eletricidade e calor, dúcteis e brilhantes. Essas características são decorrentes do tipo de ligação química presente nos metais (ligação metálica), em que os elétrons da camada de valência formam um “mar de elétrons”.
Entre os elementos listados a seguir, analise as afirmativas que contêm apenas metais.
          I. Fósforo e chumbo.
        II.  Cobre e sódio.
       III.
Potássio e enxofre.
      IV. Estanho e ouro.
 
Está correto o que se afirmar em:
R: II e III apenas.
08- Analise o diagrama de fases do sistema de Cobre-Prata que está representado na figura a seguir:
Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as afirmativas a seguir.
 
1. A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético.
2. A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde a 28,1 % Cu.
3. A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 % de Ag, é de aproximadamente 18,8%.
4. A solubilidade máxima do cobre na beta é representada no diagrama pelo ponto G.
 
Está correto o que se afirmar em:
R: II, III e IV, apenas.
09- A massa atômica é equivalente à soma de prótons e nêutrons presentes no átomo do elemento químico. A unidade utilizada é a “unidade de massa atômica” (u). Uma unidade de massa atômica (u) corresponde a 1,66054 x 10-24
gramas, ou seja, uma massa extremamente pequena. Três átomos de carbono possuem uma massa igual a de dois átomos de determinado elemento X. Sabendo disso, assinale a alternativa que indique qual a massa atômica de X, em unidades de massa atômica.
Dado: massa atômica do carbono = 12 u.
R: 18.
10- As ligações químicas interferem em diversas características das substâncias formadas. Por exemplo, os compostos iônicos são sólidos, já as moléculas formadas por ligações covalentes podem existir nas fases sólida, líquida ou gasosa. A que se deve a propriedade que todo metal possui de conduzir calor? Assinale a alternativa correta:
R: A existência de elétrons livres.