Questões de Concurso Para inb

Sobre Termodinâmica Metalúrgica e de Materiais, assinale a alternativa CORRETA.

Um forno de aquecimento elétrico de placas de aço tem, como dimensões, comprimento de 35 m, largura de 8 m e altura igual a 4 m. Placas são introduzidas no forno a 300 K, com uma velocidade de deslocamento de 1 m/min. A seção transversal das placas é de 2 m de largura e 0,25 m de espessura. A temperatura da parede externa do forno foi medida, encontrando-se o valor de 350 K. O coeficiente de transferência de calor nas faces do forno é 9 W/(m2 K). O forno encontra-se sobre uma base de concreto, e, portanto, as perdas térmicas pelo fundo do forno são desprezíveis. As placas devem deixar o forno a 1.350 K. Considerando a densidade do aço igual a 7.500 kg/m³ , a temperatura do ar de 298 K e o calor específico médio de 700 J/kg.K, desprezando-se as perdas por radiação, a potência elétrica que deve ser fornecida ao forno, assumindo-se regime estacionário, é de:

Deseja-se selecionar a taxa de resfriamento mais apropriada para obtenção de uma microestrutura que consiste em 8% de ferrita pró-eutetoide, 6% de bainita e o restante de perlita. Para auxiliar na seleção de velocidade de resfriamento, o diagrama CCT do aço especificado, juntamente com as várias curvas de resfriamento, está representado na figura a seguir.
Assinale a alternativa que apresenta a taxa de resfriamento que deverá gerar a microestrutura proposta.

A equação da condução, em coordenadas cartesianas, é dada por:

em que α é a difusividade térmica do material, ρ é a densidade do material, C_p é o calor específico à pressão constante e T é a temperatura, e corresponde à taxa de geração de energia por unidade de volume.

Em uma parede unidimensional, com condutividade térmica k e espessura L, para o regime estacionário, tem-se a distribuição de temperatura dada pela seguinte equação:

T = Ax³ + Bx² + D

A taxa de geração de energia é:

Realizou-se um tratamento térmico em um aço carbono, em que a amostra foi, inicialmente, submetida a um resfriamento rápido de 750 ºC até 300 ºC. O aço, então, foi mantido na temperatura de 300 ºC por aproximadamente 500 segundos e foi, então, resfriado rapidamente até a temperatura ambiente. Considere a curva TTT (transformação em função do tempo e temperatura) representada a seguir. Assinale a alternativa que apresenta a estrutura final resultante desse aço carbono.

A parede de um forno é composta por três camadas de isolamento, conforme ilustrado na figura a seguir.

Os materiais A e C possuem condutividades térmicas k_A = 15 W/(m.K) e k_C = 40 W/(m.K), com espessuras L_A = 0,25 m e L_C = 0,15 m. O material B encontra-se entre os materiais A e C e possui espessura L_B = 0,15 m. Em regime estacionário, verifica-se que a temperatura na superfície externa do forno é de 25 ºC, enquanto a superfície interna do forno apresenta uma temperatura de 550 ºC. No interior do forno, tem-se ar a 850 ºC. O coeficiente convectivo interno, h_i , é de 20 W/(m².K).

Desse modo, a condutividade térmica do material B, k_B, em W/(m.K), é, aproximadamente:

Deseja-se conhecer o teor de carbono (%C) em um certo tipo de aço. Sabe-se que, à temperatura logo abaixo do eutetoide, o aço apresenta 25% de perlita e 75% de ferrita pró-eutetoide. Considere o diagrama a seguir. Com o auxílio do diagrama Fe-C apresentado, estima-se que o teor de carbono (%C) nesse aço seja de:

A permeação de um gás diatômico (A₂) através de uma lâmina metálica é objeto de estudo quando, por exemplo, deseja-se monitorar a perda de pressão no interior de um tanque de armazenamento em função do tempo. Considera-se, então, uma lâmina delgada, em que x = 0 está em contato com uma atmosfera rica em A₂ , com pressão parcial de A₂ conhecida . Em x = L, no entanto, a atmosfera é empobrecida em A₂ , e a pressão de A₂ nessas condições também é conhecida . Com respeito a esse processo difusivo, considere as seguintes afirmativas. I. Gases se dissolvem nos metais de forma atômica, e a Lei de Sieverts permite relacionar a concentração da espécie atômica A com a pressão parcial da espécie gasosa A₂ . II. A concentração da espécie atômica A pode ser calculada por C_A = KP_A2, em que K é a constante de equilíbrio conhecida como solubilidade. III. A força motriz para o transporte da espécie através da lâmina é dada pela diferença entre Está correto o que se afirma em:

Considere uma placa plana de espessura L. Em x = 0, um fluido de temperatura T_∞,i, com coeficiente convectivo h_i , transfere calor por convecção para a placa. Em x = 0, a temperatura da placa é T₀ . Devido à transferência de calor por condução, a temperatura da placa em x = L é T_L , sendo que T_L < T₀ . O material da placa apresenta condutividade térmica k’. Finalmente, em x = L, há transferência de calor por convecção da placa para o fluido que se encontra em uma temperatura menor, T_∞,e; nessa posição, o coeficiente convectivo é h_e . A área normal ao fluxo de calor em todos os casos é designada por A. Desse modo, a resistência térmica total é dada por:

Com respeito à passivação de metais, foram realizados diferentes estudos visando avaliar o comportamento eletroquímico de aços em meios corrosivos, e os resultados estão apresentados na figura e na tabela a seguir. A figura mostra as curvas de polarização anódica e catódica para avaliar o comportamento de um aço carbono em diferentes meios (ácido nítrico concentrado e diluído e em ácido não oxidante). A densidade de corrente crítica (i_crit.) e o potencial de passivação (E_p) estão indicados na figura. Em outro estudo, cujos resultados são mostrados na tabela, verifica-se o efeito da adição do elemento de liga M ao aço nos valores de i_crit. e E_p . Considere as seguintes afirmativas referentes a essas observações. I. Haverá a formação de óxido protetor garantindo a passivação do aço carbono somente no caso do ácido nítrico concentrado; nos demais casos, o aço será corroído. II. Elementos de liga podem afetar de forma significativa o comportamento anódico dos metais. III. A adição de M facilita a passivação do aço. Está correto o que se afirma em:

Inibidores de corrosão são substâncias que, quando presentes no meio corrosivo, são capazes de reduzir ou eliminar a corrosão. Um certo inibidor orgânico, estritamente anódico, apresenta os seguintes efeitos: I. O potencial de corrosão sobe 40 mV. II. As inclinações das retas de Tafel para as curvas anódicas e catódica são 60 mV/década e −120 mV/década, respectivamente. III. As inclinações não são alteradas pela adição de inibidor ao meio. A eficiência desse inibidor é:

Observe o diagrama de Pourbaix do sistema alumínio–H₂ O, a seguir.

Esse diagrama é muito útil para prever, em função do potencial elétrico do alumínio relativo ao eletrodo de calomelano saturado, E_SCE (V), e do pH da solução, as condições sob as quais se pode ter corrosão, imunidade ou passivação. A partir da leitura desse diagrama, verifica-se que o alumínio metálico:

Observe a equação do equilíbrio a seguir.
M (s) + CO₂ (g) = MO (s) + CO (g)
Assinale a alternativa que identifica o número de componentes (C), número de fases envolvidas (P) e número de graus de liberdade (F) desse equilíbrio.

Considere as seguintes afirmações referentes às transformações martensíticas e temperabilidade. I. Elementos de liga, como manganês, cromo e molibdênio, ocasionam retardo nas transformações por difusão, resultando em um deslocamento das curvas TTT para a direita. Isto reduz a taxa crítica para a obtenção da martensita, aumentando a temperabilidade do aço. II. Tamanhos menores de grão favorecem a formação da martensita. III. Quanto maior o teor de carbono no aço, menor será a temperatura de início da formação da martensita, o que pode aumentar a porcentagem de austenita retida no aço. Está correto o que se afirma em:

Considere as afirmativas a seguir. I. Aços inoxidáveis, na faixa de temperatura de 400 a 950 ºC, podem sofrer corrosão intergranular devido à precipitação de carbetos de cromo Cr23C6 nos contornos de grão, destruindo a passividade do aço nessa região. Esse fenômeno é conhecido por sensitização. II. A velocidade de corrosão de aços depende da sobretensão de hidrogênio; quanto maior a sobretensão do hidrogênio, mais rapidamente o aço será corroído. III. Em superfícies internas de tubulações, há possibilidade de deposição de partículas sólidas. Sob essas partículas, as regiões estão menos aeradas e funcionarão como áreas catódicas devido à menor concentração de oxigênio. Em relação à corrosão e aos processos eletroquímicos, está correto o que se afirma em:

Considere as afirmativas a seguir. I. Em uma amostra de uma liga ferrosa não ligada, determina-se a quantidade total de Fe₃ C como equivalente a 4%. Com base no diagrama Fe-C, esse material pode ser classificado como um aço hipoeutetoide. II. O constituinte metalográfico perlita também pode ser encontrado em aços com teores de carbono inferiores a 0,77%, quando submetidos a resfriamento lento. III. Areação eutética no sistema ferro-carbono ocorre somente em aços, desde que a solidificação ocorra em condições de equilíbrio termodinâmico. Sobre as transformações no sistema Fe-C, está correto o que se afirma em:

A tabela de potenciais-padrão permite uma avaliação sobre a possibilidade de oxidação de metais. A tabela a seguir mostra valores de potenciais-padrão de redução (E0 (V)) para alguns metais. Mg⁺² + 2e− = Mg −2,37 Al⁺³ + 3e− = Al −1,66 Zn⁺² + 2e− = Zn −0,763 Fe⁺² + 2e− = Fe −0,440 2H⁺ + 2e− = H₂ 0,000 Cu⁺² + 2e− = Cu +0,337 Ag⁺ + e− = Ag +0,799 Au⁺ + e− = Au +1,7
Com base nessa tabela, assinale a alternativa INCORRETA.

Observe a figura a seguir, que apresenta um componente dos sistemas de distribuição de energia elétrica. Nesse caso, trata-se de um(a):

Analise, a seguir, os circuitos de carga e comando de um motor trifásico.

Nesse caso, o dispositivo de partida utilizado é uma chave:

Observe a figura a seguir em que se apresenta um transformador, uma carga e a rede trifásica. Assinale a alternativa que indica a ligação Δ – Δ do transformador para alimentar uma carga trifásica em estrela.