Analise as sentenças a seguir e classifique-as como verdadeiro ou falso:
( ) O aumento da temperatura pode aumentar a condutividade elétrica de materiais isolantes, pois a energia térmica responsável por excitar os elétrons através do espaçamento entre bandas de energia para a banda de condução também aumenta.
( ) Qualquer tipo de material apresenta condução térmica, entretanto, aqueles que possuem elétrons livres na sua ligação química apresentam menor condução térmica.
( ) Os valores do calor específico da prata e do ouro são 0,05 e 0,03 (
), respectivamente. Logo, a prata necessita de uma quantidade de calor (fornecida ou removida) maior do que o ouro para gerar uma mesma mudança de temperatura.
( ) Uma forma de diminuir a propriedade de isolamento térmico de polímeros ou cerâmicas é através da introdução de poros no material durante o seu processamento.
( ) Ao cobrir um bloco de gelo com cobertor, será observado que o processo de degelo (derretimento) será mais rápido.
( ) Somente materiais metálicos são condutores elétricos, pois apresentam elétrons livres na sua ligação química.
( ) Semicondutores extrínsecos podem ser do tipo
ou do tipo P. Em ambos os casos, a adição de impurezas cria a possibilidade de condução elétrica devido à produção de excesso de cargas negativas (elétrons livres) no material.
( ) Três objetos de geometria idênticas são feitos de três materiais diferentes, metal, cerâmica e polímero e estão dispostos num mesmo ambiente. Ao colocar a mão no objeto feito de metal será observado que a sua temperatura é menor do que a dos outros objetos feitos com outros materiais. Isso pode ser explicado pela maior condução térmica que os metais apresentam por causa dos elétrons livres presentes na sua ligação química.
( ) Ao aquecer uma placa metálica com um furo circular espera-se que a placa aumente de tamanho e que o furo também aumente devido à expansão térmica do material.
( ) Três materiais A, B e C apresentam resistividade de
e 2,1 (
Ohm.metro), respectivamente. Dessa forma, o material A é o melhor condutor elétrico dentre eles.
( ) A rebarba resultante do forjamento em matriz fechada é importante pois sua presença garante o total preenchimento das cavidades das matrizes.
( ) O forjamento deve ser realizado em várias etapas pois se fosse feito em uma única etapa necessitaria de forças muito elevadas, matrizes com materiais muito especiais, além de poder causar a ruptura da matéria prima.
( ) Produtos obtidos por forjamento podem ser de geometria complexa ou mais simples, sendo que, as de formas mais complexas são obtidas em matrizes abertas enquanto que as de forma mais simples são obtidas em matrizes fechadas.
( ) Forjamento consiste na passagem do metal através de rolos, proporcionando então a obtenção de perfis ou chapas.
( ) A trefilação de um metal pode ser realizada a quente ou a frio. Ela normalmente é feita a frio pois assim o material (produto final) apresenta maior resistência mecânica devido ao encruamento. Além disso, quando feita a frio, usa-se menos força e energia para puxar o metal através da matriz do que quando feita a quente.
( ) Dentre os tipos de vidro apresentado na aula, o mais adequado para se fazer uma escada de vidro é o vidro laminado com vidros temperados, pois, além de apresenta maior resistência mecânica que outros tipos de vidros, se ele quebrar, a lâmina polimérica impede que os estilhaços de espalhem.
) Quanto maior a temperatura e o tempo de sinterização (dentro do permitido para que não haja degradação do material), menor é a porosidade do produto obtido com cerâmica branca ou vermelha.
( ) Materiais cimentícios são ligantes cerâmicos cujo endurecimento não acontece por ação da temperatura. Eles podem ser classificados como ligante hidráulico ou aéreo, sendo que o ligante hidráulico é endurecido somente pela reação de hidratação com a água e, o ligante aéreo é endurecido somente pela reação com o
do ar.
( ) Produtos obtidos de cerâmica branca ou vermelha são obtidos somente por extrusão ou prensagem da matéria-prima, seguido de secagem e queima. Além disso, para cerâmicas brancas, é possível a etapa de esmaltação do produto.
( ) O processo de injeção e de extrusão são os mais usados no mercado para conformação de polímeros e, dentre outros fatores, isso se deve ao fato de ser possível obter produtos finais ou
intermediários para serem usados em outros processos de conformação.
( ) Dentre os processos de transformação de polímeros i) extrusão, ii) injeção e, iii) rotomoldagem, o produto final obtido por rotomoldagem é o que tem menor chance de sofrer algum tipo de empenamento, pois, neste processamento não há tensões cisalhantes que tendem a esticar o polímero e deixar o material tensionado após seu resfriamento.
( ) Todos os tipos de polímero podem ser processados por injeção, e para tanto eles devem ser fundidos dentro do barril/canhão da injetora com auxílio de uma rosca sem fim e, depois de injetados para dentro do molde, o polímero deve ser resfriado para adquirir resistência mecânica e poder ser extraída do molde.
( ) O processo de fiação de polímeros consiste em puxar o filamento polimérico através de uma fieira que é localizada na saída do canhão de uma injetora.
( ) O aumento da temperatura pode aumentar a condutividade elétrica de materiais isolantes, pois a energia térmica responsável por excitar os elétrons através do espaçamento entre bandas de energia para a banda de condução também aumenta.
( ) Qualquer tipo de material apresenta condução térmica, entretanto, aqueles que possuem elétrons livres na sua ligação química apresentam menor condução térmica.
( ) Os valores do calor específico da prata e do ouro são 0,05 e 0,03 (
( ) Uma forma de diminuir a propriedade de isolamento térmico de polímeros ou cerâmicas é através da introdução de poros no material durante o seu processamento.
( ) Ao cobrir um bloco de gelo com cobertor, será observado que o processo de degelo (derretimento) será mais rápido.
( ) Somente materiais metálicos são condutores elétricos, pois apresentam elétrons livres na sua ligação química.
( ) Semicondutores extrínsecos podem ser do tipo
( ) Três objetos de geometria idênticas são feitos de três materiais diferentes, metal, cerâmica e polímero e estão dispostos num mesmo ambiente. Ao colocar a mão no objeto feito de metal será observado que a sua temperatura é menor do que a dos outros objetos feitos com outros materiais. Isso pode ser explicado pela maior condução térmica que os metais apresentam por causa dos elétrons livres presentes na sua ligação química.
( ) Ao aquecer uma placa metálica com um furo circular espera-se que a placa aumente de tamanho e que o furo também aumente devido à expansão térmica do material.
( ) Três materiais A, B e C apresentam resistividade de
( ) A rebarba resultante do forjamento em matriz fechada é importante pois sua presença garante o total preenchimento das cavidades das matrizes.
( ) O forjamento deve ser realizado em várias etapas pois se fosse feito em uma única etapa necessitaria de forças muito elevadas, matrizes com materiais muito especiais, além de poder causar a ruptura da matéria prima.
( ) Produtos obtidos por forjamento podem ser de geometria complexa ou mais simples, sendo que, as de formas mais complexas são obtidas em matrizes abertas enquanto que as de forma mais simples são obtidas em matrizes fechadas.
( ) Forjamento consiste na passagem do metal através de rolos, proporcionando então a obtenção de perfis ou chapas.
( ) A trefilação de um metal pode ser realizada a quente ou a frio. Ela normalmente é feita a frio pois assim o material (produto final) apresenta maior resistência mecânica devido ao encruamento. Além disso, quando feita a frio, usa-se menos força e energia para puxar o metal através da matriz do que quando feita a quente.
( ) Dentre os tipos de vidro apresentado na aula, o mais adequado para se fazer uma escada de vidro é o vidro laminado com vidros temperados, pois, além de apresenta maior resistência mecânica que outros tipos de vidros, se ele quebrar, a lâmina polimérica impede que os estilhaços de espalhem.
) Quanto maior a temperatura e o tempo de sinterização (dentro do permitido para que não haja degradação do material), menor é a porosidade do produto obtido com cerâmica branca ou vermelha.
( ) Materiais cimentícios são ligantes cerâmicos cujo endurecimento não acontece por ação da temperatura. Eles podem ser classificados como ligante hidráulico ou aéreo, sendo que o ligante hidráulico é endurecido somente pela reação de hidratação com a água e, o ligante aéreo é endurecido somente pela reação com o
( ) Produtos obtidos de cerâmica branca ou vermelha são obtidos somente por extrusão ou prensagem da matéria-prima, seguido de secagem e queima. Além disso, para cerâmicas brancas, é possível a etapa de esmaltação do produto.
( ) O processo de injeção e de extrusão são os mais usados no mercado para conformação de polímeros e, dentre outros fatores, isso se deve ao fato de ser possível obter produtos finais ou
intermediários para serem usados em outros processos de conformação.
( ) Dentre os processos de transformação de polímeros i) extrusão, ii) injeção e, iii) rotomoldagem, o produto final obtido por rotomoldagem é o que tem menor chance de sofrer algum tipo de empenamento, pois, neste processamento não há tensões cisalhantes que tendem a esticar o polímero e deixar o material tensionado após seu resfriamento.
( ) Todos os tipos de polímero podem ser processados por injeção, e para tanto eles devem ser fundidos dentro do barril/canhão da injetora com auxílio de uma rosca sem fim e, depois de injetados para dentro do molde, o polímero deve ser resfriado para adquirir resistência mecânica e poder ser extraída do molde.
( ) O processo de fiação de polímeros consiste em puxar o filamento polimérico através de uma fieira que é localizada na saída do canhão de uma injetora.
Passo 1
O enunciado traz várias afirmações sobre propriedades térmicas e elétricas de materiais (metais, isolantes, semicondutores), processos de conformação de metais (forjamento, trefilação, laminação), fabricação de vidros e cerâmicas, e conformação de polímeros (injeção, extrusão, rotomoldagem, fiação). Para cada sentença, devemos aplicar conceitos de condução de calor e eletricidade, termodinâmica (calor específico, expansão térmica), ciência dos materiais (sinterização, ligantes cerâmicos), e tecnologias de processamento (forjamento, moldagem de polímeros).
Passo 2
Analisamos as sentenças sobre condutividade elétrica e calor específico:
. Materiais isolantes têm elétrons ligados, mas o aumento da temperatura promove excitação de portadores elétricos pela superação da lacuna de energia, aumentando a condutividade. (Verdadeiro)
. Materiais com elétrons livres (metais) apresentam alta, não baixa, condutividade térmica (Wiedemann–Franz), logo a afirmação é falsa. (Falso)
. Pelo princípio
, quanto maior
, maior o calor necessário para mesma
. Como
e
, a prata exige mais calor. (Verdadeiro)
Passo 3
Examinamos isolamento térmico, degelo e condução elétrica em semicondutores:
. Aumentar a porosidade reforça o isolamento (reduz a condutividade térmica), não o contrário. (Falso)
. Cobrir gelo com um cobertor isola, retardando o degelo. (Falso)
. Há condutores não metálicos (por exemplo grafite, semicondutores). (Falso)
. Em semicondutores do tipo P há excesso de lacunas (não de elétrons), logo a afirmação geral é falsa. (Falso)
Passo 4
Sobre condutividade térmica ao toque, expansão e resistividade elétrica:
. A mão percebe o metal mais frio porque ele conduz calor mais rapidamente da pele. (Verdadeiro)
. Na expansão térmica isotrópica de chapas, o diâmetro de furos também aumenta. (Verdadeiro)
. Menor resistividade
implica melhor condutor;
(
m) torna A o melhor. (Verdadeiro)
Passo 5
Processos de forjamento:
. Na matriz fechada, a rebarba (flash) auxilia no preenchimento completo e na geração de pressão interna. (Verdadeiro)
. Dividir o forjamento em etapas reduz força necessária e evita ruptura. (Verdadeiro)
. Matrizes abertas produzem formas simples e matrizes fechadas, complexas; a afirmação inverteu, portanto é falsa. (Falso)
. Passagem por rolos é laminação, não forjamento; assim, a afirmação é falsa. (Falso)
Passo 6
Trefilação (desenho de perfil):
. O trefilamento a frio realmente promove encruamento e maior resistência, mas exige mais força e energia do que a trefilação a quente. A afirmação diz o inverso. (Falso)
Passo 7
Vidros de segurança:
. Para escadas de vidro, usa-se vidro laminado com camadas temperadas: alta resistência mecânica e contenção de estilhaços. (Verdadeiro)
Passo 8
Cerâmicas e ligantes cerâmicos:
. Na sinterização, aumentar temperatura e tempo (sem degradar) reduz a porosidade do corpo cerâmico. (Verdadeiro)
. Ligantes hidráulicos endurecem por hidratação; ligantes aéreos, por carbonatação com
. (Verdadeiro)
. Cerâmicas (brancas ou vermelhas) não se restringem a extrusão ou prensagem; há outros processos (por ex. moldagem por injeção ou vácuo). (Falso)
Passo 9
Processos de conformação de polímeros:
. Injeção e extrusão são de fato os processos mais usados e geram peças finais ou semifabricados para outros processos. (Verdadeiro)
. Rotomoldagem introduz poucas tensões cisalhantes, reduzindo empenamento após resfriamento. (Verdadeiro)
. Nem todos os polímeros (por ex. termofixos) podem ser fundidos e moldados por injeção; a afirmação é falsa. (Falso)
Passo 10
Fiação de polímeros:
. A fiação utiliza extrusoras com fieiras (spinnerets), não máquinas de injeção propriamente ditas. (Falso)
Resposta
( V )
( F )
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( F )
( F )
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( V )
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