Questões de Engenharia - Grupo V (ENADE)

A técnica de caracterização cerâmica por dilatometria permite, entre outras coisas, avaliar a retração de compactos cerâmicos em função da temperatura atingida. A figura I a seguir apresenta as curvas de retração de três amostras de um mesmo tipo de material prensadas em diferentes pressões de compactação.

Em relação aos gráficos acima, em que a figura II é a ampliação de parte da figura I, é correto afirmar que

O Brasil se destaca como um dos países que detém grandes reservas de minérios, e as empresas que exploram e beneficiam os minérios dessas reservas já são consideradas líderes mundiais em alguns setores. Trata-se, portanto, de uma atividade promissora para engenheiros especializados nesse setor. No texto que se segue, é apresentada uma descrição de uma das etapas do tratamento de minérios. Em uma planta de tratamento de minérios, o processamento começa por uma etapa de cominuição. O primeiro estágio é constituído de britadores e peneiras que reduzem o tamanho do minério proveniente da mina para 100% abaixo de 1cm. Após essa etapa, segue-se uma operação de moagem na qual moinhos de bolas operam em circuito fechado com ciclones. O produto deve estar 90% abaixo de 100 ?m. Nessa última etapa, a carga circulante dos moinhos é de 90%. A partir dessa descrição do processo, assinale a opção que apresenta o significado correto do termo ?carga circulante", referido no texto.

A resistência mecânica dos metais pode ser reduzida com o aumento da temperatura de ensaio. Tendo em vista que a mobilidade dos átomos aumenta com a temperatura, pode-se concluir que processos controlados por difusão têm efeito significativo nas propriedades mecânicas a temperaturas elevadas. Materiais expostos a tensões em altas temperaturas, como, por exemplo, rotores de turbinas de aeronaves, linhas de vapor de alta pressão e paredes de reatores nucleares, sofrem deformações permanentes dependentes do tempo, denominadas fluência. Ensaios de fluência são realizados em altas temperaturas para caracterização mecânica a quente dos materiais. Considerando a curva típica de fluência apresentada na figura abaixo, assinale a opção correta.

Certamente, o que a maioria dos produtos alimentícios tem em comum, é a sua embalagem polimérica. Dessa maneira, para otimizar a capacidade de detecção do equipamento de raios X que a empresa desenvolveu,

Uma peça metálica utilizada como componente na indústria automobilística é fabricada por um processo de conformação mecânica. O material utilizado é uma liga metálica cuja composição química, pelo diagrama de equilíbrio (não apresentado), indica a presença de uma única fase desde a sua solidificação até a temperatura ambiente. Na última etapa desse processo de conformação, a peça apresenta duas regiões distintas quanto à quantidade percentual de deformação a frio: região A = 15% e região B = 6%. A peça é resfriada rapidamente logo após essa última etapa de processamento. A etapa seguinte do processo de fabricação é o reaquecimento da peça em um forno cuja temperatura encontra-se entre 690 ºC e 700 ºC. Para aumentar a produtividade, o tempo de permanência das peças no forno deve ser muito curto, de modo a garantir que ocorram os processos de recuperação e recristalização, mas procura-se evitar crescimento de grão (se ocorrer, deverá ser insignificante). Após esse reaquecimento a peça é resfriada rapidamente.

Considerando o gráfico acima, da temperatura de recristalização em função da quantidade de deformação acumulada (trabalho a frio), e os fenômenos de recuperação, recristalização e crescimento de grão, assinale a opção que descreve corretamente a microestrutura esperada do material na temperatura ambiente e nas duas regiões A e B após os ciclos de processamento citados no texto.

Ao adicionar dispersantes em uma suspensão cerâmica de Al2O3, pesquisadores concluíram que concentrações consideráveis de sólidos poderiam ser adicionadas ao líquido sem que ocorresse a formação de aglomerados. Os dispersantes usados possuíam mecanismo de estabilização estérico. Nesse mecanismo a estabilização se dá pela adsorção à superfície da partícula de um polímero neutro, com cadeia molecular suficientemente longa. Assinale a opção correta acerca do método de estabilização utilizado pelos pesquisadores.

Luma é o nome de um robô que serve para inspeção de represas e do meio ambiente marinho e foi construído para operar, no máximo, a 50 metros de profundidade. Pesquisadores agora querem adaptá-lo para mergulhar no continente Antártico até a profundidade de 500 metros. Para isso sua estrutura de alumínio foi trocada para poliacetal. O poliacetal é um bom substituto de materiais metálicos, como o alumínio usado no robô, por ser ele

A dureza de um material pode possuir mais de um significado. Em geral, para a maioria dos materiais, significa resistência à deformação e, para metais, essa propriedade é a medida de sua resistência à deformação plástica. Considerando a dureza à penetração como a de maior interesse para metais aplicáveis em engenharia, assinale a opção correta.

Estruturas cerâmicas de alumina e compostos poliméricos de polimetilmetacrilato (PMMA) são dois novos materiais, recentemente desenvolvidos, para a confecção de ossos artificiais. A novidade é a estrutura superficial porosa e a presença de substâncias que lhes conferem atividade biológica. O que os pesquisadores fizeram foi modificar as propriedades da cerâmica de alumina e do PMMA. Na construção de uma prótese por polimerização de PMMA, ocorre a repetição do mero descrito por

Nos últimos anos foram obtidos avanços expressivos no desenvolvimento de processos de sinterização, em especial quanto à redução de consumo de energia no processo. Tal redução de energia pode ser conseguida, por exemplo, reduzindo-se as temperaturas finais de sinterização pelo uso de materiais densos desenvolvidos a partir de pós cerâmicos nanoparticulados. Com base em conceitos de sinterização por fase sólida, assinale a opção que apresenta a justificativa correta para essa redução na temperatura final de sinterização.

Um componente mecânico na forma de uma barra cilíndrica tem as dimensões apresentadas na figura I abaixo. Os requisitos de projeto dessa peça exigem que, após a têmpera, sua superfície tenha dureza maior ou igual a 50 HRC e o centro da barra, na parte de maior diâmetro, apresente dureza entre 50 e 40 HRC. Para se evitarem trincas de tratamento térmico e, portanto, melhorar a produtividade, é recomendado o uso de um meio de têmpera brando. Os critérios de escolha do material devem ser as curvas Jominy dos aços (figura II); as velocidades de resfriamento associadas aos meios de têmpera (figuras IIIa e IIIb); e custos para a obtenção do produto final. O preço por quilo de aços para tratamento térmico é tanto maior quanto maior for sua temperabilidade (endurecibilidade), conferida pela adição de elementos de liga.

Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta o aço mais adequado aos requisitos do projeto.

A luz, sob determinadas condições, contribui para acelerar processos de estruturação e de degradação de materiais poliméricos, assim como ajuda a avaliar a sua composição. Essa estreita interação, em suas múltiplas facetas, é a base de estudos recentemente desenvolvidos, cujos resultados são interessantes, principalmente, para a área odontológica. No caso dos compósitos de resinas utilizados em tratamentos dentários, uma das pesquisas realizadas teve como foco avaliar, com auxílio da luz ultravioleta (UV), a resposta fluorescente da restauração, ou seja, verificar se ela apresentava o mesmo comportamento de um dente natural, que possui uma fluorescência própria, originada de um peptídeo chamado piridinolina, presente no colágeno da dentina. Dependendo do material utilizado, a restauração aparece na cor preta, enquanto o dente emite uma radiação branco-azulada quando exposto a luz UV. É como se existisse um buraco no lugar da restauração. Isso ocorre porque a composição da resina pode não conter agentes fluorescentes, em geral compostos de terras-raras, que também têm aplicação em tecnologias diversas como lâmpadas fluorescentes, vidros e fibras ópticas. Aplicações como essa estão diretamente associadas às propriedades físico-químicas dos polímeros, principalmente seus comportamentos mecânico e térmico. Em relação a polímeros termofixos ou termoplásticos, assinale a opção correta.

Os tratamentos térmicos apropriados em ligas metálicas possibilitam alterações substanciais nas suas propriedades mecânicas. É de fundamental importância ao engenheiro compreender, nos processamentos térmicos dos metais, os mecanismos presentes e suas correlações com o tempo, a temperatura e suas possíveis conseqüências nas propriedades previstas em projeto. Considerando os tratamentos térmicos convencionais utilizados na indústria metal-mecânica, assinale a opção correta.

Em um laboratório de processamento termomecânico foram realizadas as seguintes experiências associadas à transformação de aços. Duas amostras de uma mesma chapa de aço (baixo teor de carbono) foram submetidas a um mesmo processo de austenitização (temperatura e tempo iguais de austenitização; mesmo tamanho de grão austenítico) e laminadas sob um mesmo esquema de passes. Essas amostras, no entanto, ao serem retiradas do laminador, foram resfriadas de maneira distintas. Uma delas foi submetida a uma rota de resfriamento lento, resultando numa microestrutura predominantemente ferrítica, e a outra sofreu resfriamento rápido. Neste caso, o que se obteve foi microestrutura martensítica. A identificação das microestruturas foi realizada por microscopia ótica. Ensaios de tração realizados com esses materiais revelaram valores de limite de escoamento muito baixos para o aço ferrítico, em comparação com aço martensítico. Assinale a opção que contém explicações corretas quanto às diferenças do limite de escoamento observadas entre esses aços.

Um projeto de desenvolvimento de processos alternativos de reciclagem de embalagens plásticas de poli (tereftalato de etileno), o conhecido PET, revelou três processos de reciclagem promissores. Um deles propõe rota inovadora para a obtenção do ácido tereftálico - um dos reagentes importados utilizados na produção do PET - a partir de garrafas plásticas usadas e descartadas. Dados da Associação Brasileira das Indústrias Químicas mostram que, em 2007, o Brasil importou 347.057 toneladas desse ácido, no valor de US$ 337,8 milhões. Na reciclagem química, o objetivo é forçar o plástico a ter uma reação contrária à ocorrida na sua formação. Em vez de os derivados de petróleo serem polimerizados para formação do plástico, se utilizam reações de despolimerização para obter os derivados de petróleo como o ácido tereftálico. O PET, cujo processo de despolimerização permite a obtenção do ácido tereftálico, é

Uma das formas mais utilizadas na conformação de um pó cerâmico é a prensagem. Essa técnica pode ser realizada a partir da aplicação de pressões uniaxiais ou isostáticas. Ao desenvolver cerâmicas por compactação, pesquisadores de determinada empresa optaram por submeter amostras ao processo final de prensagem isostática em meio líquido, pois, nesse caso, os compactos a verde apresentariam melhor homogeneidade de densidade na amostra. Com relação a essa situação, assinale a opção que apresenta a justificativa correta para a escolha dos pesquisadores.

A existência de fratura frágil em materiais dúcteis gerou a necessidade de se compreender melhor os mecanismos de fratura. As pesquisas permitiram a quantificação das relações existentes entre as propriedades dos materiais, o nível de tensão, a presença de defeitos geradores de trincas e os mecanismos de sua propagação. Os projetistas podem, dessa forma, antecipar e prevenir falhas estruturais. Tendo por base os princípios da mecânica da fratura, utilizada na análise de falhas de amostras ensaiadas de forma controlada, assinale a opção correta.

No último mês de setembro foi realizado, em São Paulo ? SP, o 3.º Encontro Brasileiro de Técnicos em Próteses Dentárias. Nesse evento, um dos materiais dentários de maior destaque foi a zircônia tetragonal estabilizada com ítria,

ZrO2(3%Y2O3), um material cerâmico que possui alta tenacidade à fratura. Segundo os conferencistas, esse material suporta diferentes esforços mastigatórios pela alta resistência à propagação de trincas, resultante do mecanismo de tenacificação por transformação de fase. A figura abaixo representa o crescimento de uma trinca e a transformação de fase que ocorre ao redor dessa trinca, o que causa uma sensível melhoria nas propriedades mecânicas desse material. Com o auxílio da figura acima, assinale a opção correta.

É sabido que o principal equipamento de uma usina siderúrgica é o alto-forno. Nesse equipamento (um gigantesco reator químico), o minério de ferro, essencialmente constituído de hematita, é alimentado pela parte superior do forno juntamente com carvão coqueificado. Na parte inferior do forno, perto de sua base, é soprado ar quente. O ar reage com o carbono, oxidando-o. O monóxido de carbono produzido reage, então, com o minério de ferro, reduzindo-o. Considerando essa descrição sucinta do funcionamento de um alto-forno, assinale a opção correta.

A introdução de átomos de soluto em solução sólida no reticulado solvente-átomo invariavelmente produz uma liga com maior dureza que o metal puro. Existem dois tipos de solução sólida. Se os átomos do soluto e do solvente são aproximadamente do mesmo tamanho, os átomos do soluto irão ocupar posições no reticulado cristalino do solvente. É a chamada solução sólida substitucional. Se os átomos do soluto são muito menores que os átomos do solvente, eles ocupam a posição intersticial no reticulado. Os fatores que controlam a tendência à formação de solução sólida substitucional foram estabelecidos pelas regras de HumeRothery. Considerando essas regras, assinale a opção correta.