Questões de Engenharia - Grupo V (ENADE) — ENADE 2008

20 questões da prova Diversas 2008, com gabarito oficial conferido. As duas primeiras são gratuitas.

Questão 1ENADE·Diversas·2008Engenharia - 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

Aas amostras não atingem densificação completa em menores pressões de compactação.Bmaiores pressões de compactação deslocam a temperatura de sinterização para cima, pois é necessário o aumento de temperatura para que os mecanismos de sinterização atuem.Co material atinge retração máxima em temperaturas entre 1.000 ºC e 1.200 ºC, independentemente da pressão com a qual foi compactado.Da densificação dos compactos não sofre interferência da pressão de compactação, pois, em temperaturas da ordem de 1.000 ºC, há acomodação total das partículas.Ea agregação das partículas cresce com o aumento da pressão de compactação, o que facilita a ativação dos mecanismos de sinterização e reduz a temperatura máxima de retração.

Questão 2ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

APara cada 900 kg de minério que saem dos britadores, há uma tonelada que também chega aos moinhos, pois 100 kg são devolvidos pelos ciclones por estarem acima da especificação, não se contabilizando a massa de água utilizada para a formação da polpa de moagem.BPara cada tonelada de minério que sai dos moinhos, 900 kg atendem à especificação e seguem para a etapa seguinte de concentração do minério, após a eliminação do excesso de água utilizada na moagem a úmido e os 100 kg restantes retornam aos moinhos.CPara cada tonelada de minério, 900 kg são ganga e, portanto, têm de ser separados e destinados a um processo de circulação para a pilha de rejeitos, após a eliminação da água utilizada na moagem a úmido.DPara cada tonelada de minério, proveniente da britagem, que é alimentado no sistema, há 900 kg de minério já moído que, por estarem com tamanho acima da especificação, são separados pelos ciclones e retornam ao moinho.EPara cada tonelada de minério, há necessidade de se fazer a cominuição de 900 kg para que seja atingido o grau de liberação adequado à etapa posterior do processamento, não se contabilizando a massa de água existente na polpa de moagem.

Questão 3ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AA constância da taxa de fluência na fase secundária está relacionada ao equilíbrio entre os processos concorrentes de encruamento e recuperação.BEnsaios de fluência por compressão são mais apropriados para materiais dúcteis, pois, nesse caso, existirão amplificações de tensão e propagação de trincas.COs parâmetros mais importantes do ensaio são as inclinações da porção terciária, conhecidas como taxas mínimas de fluência.DO parâmetro de Larson-Miller permite a determinação do mecanismo predominante para um material específico.EO aumento da temperatura ou do nível de tensão no ensaio de fluência promove a redução da deformação inicial instantânea e o aumento no tempo de vida até a ruptura.

Questão 4ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

ANas regiões A e B, as microestruturas apresentarão grãos equiaxiais e o tamanho médio desses grãos será pequeno em relação aos grãos nas demais regiões da peça, pois ocorre recristalização nessas duas regiões.BO tamanho médio de grão na região A será maior que o da região B, pois toda a deformação local é utilizada apenas para o processo de recuperação, e o tamanho de grão é proporcional à quantidade de recuperação da microestrutura.COcorre recristalização na região A, mas não na B. Na primeira etapa de processamento, as deformações locais na região B não alcançam valores capazes de promover a recristalização no reaquecimento, mas é possível ocorrer recuperação devido à faixa de temperaturas do processo. Deve haver, portanto, grãos bem menores na região A (grãos recristalizados), em comparação com os da região B (grãos recuperados).DQuando ocorre deformação plástica elevada, há, necessariamente, precipitação induzida por deformação nas ligas policristalinas monofásicas. Essa precipitação resulta em um retardo da recristalização. Assim, nas regiões A e B deve ocorrer apenas recuperação, e os tamanhos de grão serão de valores bem próximos, mudando-se apenas a razão de aspecto dos grãos localizados na região mais deformada.ENa região B, deve haver recuperação induzida pela deformação acumulada, seguida de recristalização. A região A, que apresenta deformação acumulada mais elevada, não precisa passar pela etapa de recuperação e, assim, nessa região, deve haver somente recristalização. Não é possível comparar o tamanho de grão médio das duas regiões sem conhecer, antecipadamente, o tamanho de grão inicial da peça.

Questão 5ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AO pH do meio líquido deve ser monitorado constantemente, visando à alteração transitória das cargas superficiais e permitindo, assim, a eficiente polimerização do material.BA polimerização parcial já é suficiente para a completa individualização das partículas, pois há uma redução considerável na energia superficial específica das partículas do sistema.CPara uma estabilização eficiente, é necessário que o polímero recubra totalmente a superfície da partícula e que a camada adsorvida possua uma espessura maior que a distância mínima na qual as forças atrativas de van der Waals sejam significativas.DUma eficiente esterilidade das partículas se dá pela formação de espessuras poliméricas menores que a espessura de estabilidade das forças atrativas de van der Waals, obtida com a compensação iônica das cargas superficiais.EComo o processo de polimerização superficial das partículas não afeta as forças de ligação, devido à neutralidade eletrônica, é necessário que algumas regiões da superfície das partículas estejam isentas dessa camada polimérica, visando o ajuste de cargas superficiais.

Questão 6ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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,

AA relação massa/volume do material polimérico da embalagem deve ser alta e constante, de maneira a não interferir na detecção dos tipos de materiais espúrios mencionados.Ba relação massa/volume do material polimérico da embalagem deve ser a maior possível, de maneira a não interferir na detecção dos tipos de materiais espúrios mencionados.CA estrutura atômica do material polimérico da embalagem deve ser a mais densa possível, de tal maneira que os raios X interajam construtivamente com ela, satisfazendo a lei de Bragg.Da relação massa/volume do material polimérico da embalagem deve ser a menor possível, de maneira a não interferir na detecção dos tipos de materiais espúrios mencionados.EO material polimérico da embalagem deve ser recristalizado para permitir, pela lei de Bragg, que os raios X interajam destrutivamente com ele e maximizem, portanto, a capacidade de detecção do material espúrio na embalagem.

Questão 7ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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

ABCD

Questão 8ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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

Aum polímero termofixo, pesado, com alto coeficiente de atrito, capaz de ser utilizado até temperaturas de trabalho próximas à temperatura ambiente.Bum copolímero, leve, com alta capacidade de absorção de água e com baixa resistência ao impacto.Cum polímero termoplástico, leve, resistente à água e com alta resistência mecânica.Duma borracha, com alta resistência a ambientes altamente corrosivos, alta capacidade de absorção de água e baixa resistência ao impacto.Eum compósito termofixo, pesado, com alto coeficiente de atrito, capaz de ser utilizado até temperaturas de trabalho próximas à ambiente.

Questão 9ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

ADureza Brinell é a escala mais indicada para materiais de alta dureza.BEsferas de aço e carbeto de tungstênio são os penetradores mais indicados para se determinar a dureza Vickers.CNo ensaio de dureza Rockwell, a profundidade da impressão, que é usada como base de medida, é causada pela pré- carga.DPara determinação de microdureza na escala Knoop, utiliza-se um penetrador de diamante de base quadrada.ENa escala de dureza Rockwell, podem ser usados como penetradores o cone de diamante de 120° ou esferas de aço, dependendo da faixa de dureza.

Questão 10ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AComo a força motriz para o processo de sinterização é a eliminação de poros, pós mais finos, quando compactados, apresentam menor porosidade e, assim, menos tempo é necessário para a completa densificação desses materiaisBA sinterização em materiais nanométricos ocorre mais facilmente devido à menor área superficial específica que partículas dessa ordem de tamanho possuem. Assim, há maior possibilidade de que os mecanismos de sinterização sejam ativados, reduzindo-se as temperaturas necessárias para total densificação.CO maior grau de compatibilidade reduz a necessidade de maior taxa de difusão pelo volume entre as partículas, as quais estão, necessariamente, relacionadas ao aumento da temperatura.DA redução da energia livre superficial total de um sistema de partículas é considerada a força motriz do processo de sinterização. Com a maior área superficial presente nos pós nanoparticulados, há maior facilidade para que aconteçam os fenômenos difusionais e de evaporação-condensação. Assim, temperaturas menores são requeridas.EPartículas nanométricas sofrem mais facilmente o processo de agitação térmica do que partículas micrométricas. Portanto, essas nanopartículas podem ser sinterizadas a temperaturas mais baixas.

Questão 11ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AO aço 4340 atende aos requisitos de projeto (durezas adequadas, mesmo utilizando-se um meio de têmpera brando) com custos de produção mais baixos.BOs aços 4140 e 4340 atendem aos requisitos de projeto (durezas adequadas, utilizando-se um meio de têmpera brando), mas o mais adequado é o aço 4140, por ter menor custo, uma vez que os elementos de liga conferem menor temperabilidade em comparação com o aço 4340.CO aço 5140, a partir do critério de temperabilidade, tem baixo custo e atende plenamente aos requisitos de projeto (dureza adequada, utilizando-se um meio de têmpera brando).DO aço 1040, por apresentar menor custo (não tem elementos de liga), satisfaz os requisitos de projeto (alcança os valores de dureza nos dois tipos de têmpera, brando ou vigoroso).EO aço 8640 pode alcançar os valores de dureza especificados para a superfície e para o centro da peça utilizando o meio de têmpera brando. O requisito de custo, nesse caso, passa a ser irrelevante por não haver outro aço que atenda aos requisitos do projeto.

Questão 12ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AEm nível molecular, à medida em que a temperatura aumenta as forças de ligação secundárias em materiais termofixos diminuem (pelo aumento do movimento molecular), de maneira tal que o movimento relativo de cadeias vizinhas é facilitado quando uma força é aplicada sobre o material.BSe um material polimérico termoplástico é fundido e submetido a temperaturas suficientemente altas para promover vibrações moleculares que provoquem a quebra das ligações primárias covalentes, então ele sofrerá um processo de degradação irreversível.CDurante o tratamento térmico inicial de materiais poliméricos termoplásticos, são formadas ligações covalentes cruzadas entre cadeias moleculares vizinhas. Essas ligações ancoram as cadeias de tal forma que elas aumentam a resistência do material aos movimentos vibracional e rotacional associados ao aumento da temperatura.DSe um material polimérico termoplástico é fundido e submetido a temperaturas suficientemente altas para promover a quebra das ligações primárias covalentes, então ele sofrerá um processo de degradação reversível.EDurante o tratamento térmico inicial de materiais poliméricos termoplásticos, são formadas ligações mistas cruzadas iônico-covalentes entre cadeias moleculares vizinhas. Essas ligações cruzadas ancoram as cadeias de tal forma que elas aumentam a resistência do material aos movimentos vibracional e rotacional associados ao aumento da temperatura.

Questão 13ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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

Auma resina, cujo mero é representado porBuma poliamida, cujo mero é representado porCum poliéster, cujo mero é representado porDum poliéster, cujo mero é representado porEuma borracha, cujo mero é representado por

Questão 14ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AO envelhecimento artificial é caracterizado pelo endurecimento por precipitação decorrente de envelhecimento à temperatura ambiente.BO recozimento pleno é caracterizado, para ligas ferrosas, pelo aquecimento da amostra até a temperatura de austenitização, seguido de resfriamento rápido.CA cementita globulizada, formada por lamelas alternadas de ferrita e cementita, é obtida pelo resfriamento rápido das ligas ferrosas.DA fase denominada martensita é formada quando ligas ferrosas austenitizadas são resfriadas lentamente.EDenomina-se recristalização a formação de um novo conjunto de grãos, livres de deformação, no interior de um material previamente deformado a frio.

Questão 15ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AA transformação da austenita em martensita envolve deformação plástica, o que corresponde a um encruamento do material. Esse encruamento explica integralmente o aumento da resistência da martensita em relação à ferrita.BA transformação de austenita (CFC) para martensita (TCC) ocorre sem difusão de C. A grande quantidade de C em solução sólida (ocupando os interstícios da martensita), juntamente com grande densidade de discordâncias da martensita (formada na transformação CFC 6TCC), dificulta a movimentação das discordâncias na martensita, o que explica o aumento do limite de escoamento associado a essa microestrutura.CPara formar ferrita, em que a solubilidade máxima de C é da ordem de 0,022% (% peso), é necessário que ocorra a difusão de C para os contornos de grão da ferrita (a difusão ocorre devido à baixa velocidade de resfriamento). Os átomos de carbono segregados nos contornos de grão não contribuem para a resistência mecânica, o que explica o baixo valor do limite de escoamento do aço ferrítico, em comparação com o do aço martensítico.DPara ocorrer a transformação martensítica, é necessário haver formação de Fe3C durante o resfriamento rápido. Essa rede de precipitados finos e dispersos na matriz (precipitação na martensita) impede a movimentação de discordâncias, aumentando o limite de escoamento. Nos aços ferríticos, o C em solução sólida forma carbetos de maior tamanho, que não são eficazes para impedir a movimentação das discordâncias, o que explica a queda no limite de escoamento dos aços ferríticos.EPor se tratar de um aço de baixo carbono, uma certa fração de austenita é retida junto com a martensita (a fase austenita não é visível nas análises por microscopia ótica). A austenita apresenta valor de dureza muito elevado, pois essa fase mantém maior quantidade de carbono em solução sólida. Portanto, a amostra resfriada mais rapidamente, devido à presença da austenita retida, apresentará um valor de dureza bem mais elevado que a da amostra resfriada mais lentamente, cuja estrutura final é ferrítica.

Questão 16ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

ADenomina-se tenacidade à fratura o valor crítico do fator de intensidade de tensão para o qual ocorre uma extensão da trinca.BA condição de deformação plana na análise de mecânica da fratura é encontrada em placas finas, em que a direção de deformação zero é paralela à superfície da placa.COs valores de tenacidade à fratura são maiores nos materiais frágeis que nos materiais dúcteis.DO fator de concentração de tensão é a medida da resistência de um material à fratura frágil quando uma trinca está presente, e está relacionado ao comprimento da trinca e à tensão aplicada.EA tenacidade à fratura, por ser uma propriedade intrínseca do material, é independente da temperatura, taxa de deformação e microestrutura.

Questão 17ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AHá um aumento homogêneo do atrito entre o fluido e as paredes da peça cerâmica, fazendo com que o material sofra compactação homogênea.BA tensão de compactação na prensagem isostática apresenta dependência com a relação altura/diâmetro e com o coeficiente de atrito entre as paredes.CExiste uma compensação de pressão referente ao material que apresenta distribuição monomodal de tamanho de partículas, o que não acontece em materiais submetidos apenas a prensagem uniaxial.DAs nanopartículas presentes no núcleo do compacto serão transportadas para a sua superfície, garantindo a homogeneidade do material cerâmico prensado.ENão há atrito entre as paredes da matriz de compactação e o material, e a pressão de compactação é uniforme em toda amostra devido à aplicação de pressão isostática.

Questão 18ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AA fase tetragonal de ZrO2, ao redor da trinca, transforma-se em ZrO2 monoclínica. Isso gera uma expansão volumétrica que produz tensões contrárias ao sentido de propagação da trinca, dificultando o seu crescimento.BA fase tetragonal de ZrO2 sofre retração volumétrica de 3 a 5%, transformando-se em ZrO2 monoclínica.CHá sensível diferença de coeficientes de expansão térmica entre os grãos de ZrO2 tetragonal e os de ZrO2 monoclínica, gerando campos de tensão que dificultam o crescimento da trinca.DA transformação de fase promove ramificação progressiva de trincas, reduzindo a energia necessária para a propagação da trinca.EA transformação de fase promove aquecimento na ponta da trinca. Essa energia térmica liberada é posteriormente convertida em energia de fratura que, somada aos defeitos de empilhamento, dificultam o crescimento da trinca.

Questão 19ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

AO alto-forno produz, além do ferro gusa, retirado pela parte inferior do equipamento, um gás que é uma mistura essencialmente de nitrogênio, proveniente do ar, e dióxido de carbono, proveniente da queima do carvão. Esse gás é descartado após um procedimento de despoeiramento.BO ferro gusa produzido nada mais é do que uma liga de ferro com carbono, com teor de carbono em torno de 0,76% peso. Esse é o teor da composição eutética no diagrama Fe-C, sendo, portanto, o de menor ponto de fusão.CO alto-forno é um reator em contra-corrente, pois os gases em ascensão reagem com a carga, de minério e carbono, que desce lentamente à medida em que o carbono é consumido pela reação e o ferro gusa é retirado na parte inferior.DComo o minério de ferro e o coque são alimentados juntos, pela parte superior, e saem, após as reações, pela parte inferior do forno, na forma de ferro gusa, deduz-se que o alto-forno não é um reator em contra-corrente.EPara que as reações ocorram e o ferro passe para o estado líquido, o que permite sua saída do forno, é necessário fornecer calor. Isso é feito pela queima de gás natural, carvão mineral ou vegetal, em equipamentos localizados ao lado do alto-forno.

Questão 20ENADE·Diversas·2008Engenharia - Grupo V (ENADE)

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.

ASe a diferença entre o tamanho dos átomos do soluto e do solvente for maior que 15%, o fator tamanho favorece a formação da solução sólida.BMetais que possuem forte afinidade química entre si tendem a formar solução sólida.CMetais muito próximos na série de eletronegatividade formam compostos intermetálicos.DPara solubilidade completa em toda a faixa de composições, o soluto e o solvente têm que possuir a mesma estrutura cristalina.EA solubilidade de um metal em um solvente com maior valência é maior que em um solvente com menor valência.