Questões BNCC EM13CNT307

Uma cooperativa que entrega refeições em recipientes reutilizáveis pretende acrescentar uma camada externa para manter os alimentos próximos da temperatura de preparo durante o transporte. Em testes realizados com camadas de mesma espessura, foram obtidos os seguintes valores de condutividade térmica: cortiça aglomerada, 0,04 W/(m.K); cerâmica porosa, 1,5 W/(m.K). A cooperativa também busca reduzir o uso de embalagens descartáveis.

Com base nos dados do texto, indique qual material deve ser usado como camada externa dos recipientes e justifique sua escolha, relacionando a condutividade térmica à conservação da temperatura das refeições e ao objetivo de reutilização da cooperativa.

Por que passarelas metálicas próximas ao mar exigem manutenção frequente? No planejamento de uma nova travessia de aço, a prefeitura considerou que a névoa salina acelera a corrosão quando o revestimento sofre riscos, expondo o ferro. Entre os revestimentos metálicos disponíveis estavam zinco e estanho. Para orientar a decisão, foram consultados os potenciais-padrão de redução: Zn2+/Zn, -0,76 V; Fe2+/Fe, -0,44 V; Sn2+/Sn, -0,14 V. A equipe informou que, quando dois metais eletricamente conectados entram em contato com água e sais, o de menor potencial de redução tende a sofrer oxidação. A escolha deveria manter a proteção mesmo em pequenos danos na superfície.

Analise os dados eletroquímicos apresentados e identifique o revestimento mais adequado para preservar o aço da passarela após arranhões na superfície.

— A solução perdeu parte da capacidade desinfetante antes mesmo de chegar às comunidades ribeirinhas — relatou a responsável pelo abastecimento de uma embarcação de saúde. O produto transportado é uma solução de hipoclorito de sódio a 12%, mantida em meio alcalino. Em ensaios ilustrativos, verificou-se maior perda de cloro ativo quando os recipientes ficaram expostos à luz solar ou possuíam peças de ferro, cobre ou suas ligas em contato com a solução. O transporte dura até 30 dias, sob temperaturas elevadas, e exige tampa e válvula para dosagem. A compra deve considerar que o recipiente precisa reduzir a incidência de luz e evitar materiais que acelerem a decomposição do hipoclorito, sem sofrer ataque químico significativo.

Identifique a especificação de recipiente mais adequada para preservar o cloro ativo da solução durante o transporte descrito.

— A tubulação não pode alterar a polpa nem exigir trocas frequentes — alertou a técnica responsável pela fábrica de extrato de tomate. O processo conduz polpa de pH 4,2 a 70 graus Celsius e, após cada turno, emprega sanitizante clorado. Resíduos desse produto fornecem íons cloreto, capazes de provocar corrosão localizada em alguns metais.

A ficha de materiais informa que o zinco do aço galvanizado reage em meio ácido; a camada de óxido do alumínio perde estabilidade nessa condição; e o cobre pode formar espécies solúveis com ácidos presentes em alimentos. Nos aços inoxidáveis, o cromo origina uma película protetora. Porém, no aço 304, essa película pode ser rompida por cloretos em temperaturas elevadas. O aço 316L também contém molibdênio, elemento que aumenta a resistência à corrosão localizada por cloretos.

Analise as condições de operação e as propriedades apresentadas para identificar o material mais adequado à tubulação da fábrica.

— A capa do cabo não pode falhar no compartimento do motor — alertou a técnica responsável pela manutenção de ônibus elétricos. O cabo de um sensor fica próximo a peças que atingem 110 graus e pode receber respingos de óleo lubrificante, além de sofrer flexões durante a operação. Em uma simulação técnica, amostras de revestimentos foram mantidas por 72 horas nessas condições e flexionadas mil vezes. O polietileno amoleceu; o PVC apresentou fissuras; a borracha de nitrila endureceu. O silicone permaneceu flexível, mas absorveu óleo e aumentou 14% de volume. O politetrafluoretileno, fornecido como filme fino, não apresentou alteração de massa nem de aspecto. Todos os materiais inicialmente atuavam como isolantes elétricos.

Analise os resultados da simulação e identifique o revestimento mais adequado para esse cabo de sensor.

— O reservatório não pode falhar durante a circulação da soda cáustica — alertou a técnica responsável pela unidade de limpeza industrial. O equipamento conduzirá solução de hidróxido de sódio a 35%, sob pulsos de pressão e temperaturas de até 120 graus C. A estrutura externa precisa suportar os esforços mecânicos, enquanto a superfície interna ficará em contato direto com a solução. Nos estudos de materiais, o PTFE mostrou estabilidade diante de bases e de temperaturas inferiores a 250 graus C. O polipropileno perde rigidez próximo de 100 graus C. O alumínio tem sua camada superficial dissolvida por bases concentradas, podendo liberar hidrogênio. Já revestimentos de vidro são atacados por soluções alcalinas quentes. Ensaios com aço inoxidável sem proteção revelaram fissuras após ciclos de aquecimento e resfriamento.

Avalie as condições de operação e as propriedades descritas para decidir a proposta de construção que reduz simultaneamente os riscos químicos e mecânicos do reservatório.

Uma cooperativa de reciclagem recebe peças plásticas usadas em eletrodomésticos. Parte delas amolece quando aquecida e pode ser remodelada; outra parte, porém, não volta a ser moldada após o aquecimento e tende a se degradar antes de mudar de forma.

Com base no comportamento descrito, qual conclusão química diferencia esses dois grupos de materiais poliméricos?

Uma empresa de reciclagem recebe uma mistura formada por areia, limalha de ferro e sal de cozinha. Para recuperar cada componente com o menor desperdício possível, é necessário escolher uma sequência de etapas físicas de separação.

A melhor sequência para separar completamente essa mistura é aquela que começa por