Uma cooperativa brasileira pretende fabricar recipientes reutilizáveis para transportar uma solução aquosa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma cooperativa brasileira pretende fabricar recipientes reutilizáveis para transportar uma solução aquosa levemente ácida. O recipiente precisa ser leve para facilitar o transporte, resistente à corrosão e suficientemente resistente para suportar uma pressão interna de até 200 MPa. Em um ensaio comparativo, foram obtidos os seguintes dados para os materiais disponíveis: o aço inoxidável apresentou densidade de 7,9 g/cm³, perda superficial de 0,001 mm/ano e resistência mecânica de 500 MPa; o vidro, densidade de 2,5 g/cm³, perda superficial de 0,001 mm/ano e resistência mecânica de 100 MPa; o alumínio, densidade de 2,7 g/cm³, perda superficial de 0,010 mm/ano e resistência mecânica de 250 MPa; o plástico, densidade de 1,2 g/cm³, perda superficial de 0,030 mm/ano e resistência mecânica de 80 MPa; e a madeira, densidade de 0,6 g/cm³, perda superficial de 0,020 mm/ano e resistência mecânica de 50 MPa. Para o projeto, considera-se leve o material com densidade de até 3,0 g/cm³ e resistente à corrosão aquele cuja perda superficial não ultrapasse 0,020 mm/ano. Com base nos dados do ensaio, qual material atende simultaneamente aos requisitos de leveza, resistência à corrosão e resistência mecânica necessários para a fabricação dos recipientes?
- A) Alumínio
- B) Madeira
- C) Aço inoxidável
- D) Vidro
- E) Plástico
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os requisitos. Leveza: densidade de até 3,0 g/cm³. Resistência à corrosão: perda superficial de no máximo 0,020 mm/ano. Resistência mecânica: como a pressão interna pode chegar a 200 MPa, o material deve suportar pelo menos 200 MPa. Passo 2: Analise o alumínio. Densidade 2,7 g/cm³ (atende, pois é menor que 3,0), perda superficial 0,010 mm/ano (atende, pois é menor que 0,020) e resistência mecânica 250 MPa (atende, pois é maior que 200). Logo, o alumínio cumpre os três requisitos simultaneamente. Passo 3: Verifique o aço inoxidável. Atende à corrosão (0,001 mm/ano) e à resistência mecânica (500 MPa), mas a densidade de 7,9 g/cm³ o torna pesado e reprova no requisito de leveza. Passo 4: Verifique o vidro. Atende à leveza (2,5 g/cm³) e à corrosão (0,001 mm/ano), mas sua resistência de 100 MPa é insuficiente para 200 MPa. Passo 5: Verifique o plástico. Densidade de 1,2 g/cm³ atende à leveza, mas a perda de 0,030 mm/ano excede o limite de 0,020 e a resistência de 80 MPa é insuficiente. Passo 6: Verifique a madeira. Atende à leveza (0,6 g/cm³) e ao limite de corrosão (0,020 mm/ano não ultrapassa o limite), mas sua resistência de 50 MPa é muito inferior a 200 MPa. Conclusão: apenas o alumínio atende aos três requisitos, o que confirma o gabarito A.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais.
Alternativa por alternativa
O alumínio apresenta densidade de 2,7 g/cm³, portanto é leve segundo o critério estabelecido; perda superficial de 0,010 mm/ano, inferior ao limite de 0,020 mm/ano; e resistência mecânica de 250 MPa, superior aos 200 MPa exigidos. É o único material que satisfaz simultaneamente os três requisitos.
O aluno considerou apenas a leveza e a natureza do material, supondo que a madeira seja adequada para recipientes. Ele ignorou que sua resistência mecânica de 50 MPa não suporta a pressão de 200 MPa.
O aluno associou o aço inoxidável à resistência à corrosão e à alta resistência mecânica, mas não verificou o requisito de leveza. A densidade de 7,9 g/cm³ excede amplamente o limite de 3,0 g/cm³.
O aluno imaginou que o vidro, por ser leve e inerte, serve para qualquer recipiente. Ele não comparou a resistência de 100 MPa com a pressão exigida de 200 MPa.
O aluno considerou o plástico adequado apenas por ser leve, sem comparar a perda superficial de 0,030 mm/ano com o limite de 0,020 mm/ano. Também não percebeu que sua resistência de 80 MPa é insuficiente.
Raio-X da questão
materiais para recipientes
avaliacao
propriedades dos materiais · resistencia a corrosao
Revisar as propriedades dos materiais utilizados em recipientes.
Confundir leveza com resistência, escolhendo materiais pesados ou que não resistem à corrosão.
pensamento_critico
cientifico
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