Uma escola brasileira pretende instalar uma tubulação para transportar água potável a 90 °C. O material…
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 escola brasileira pretende instalar uma tubulação para transportar água potável a 90 °C. O material escolhido deve atender simultaneamente a duas condições: suportar continuamente essa temperatura sem perder sua forma e apresentar a menor condutividade térmica possível entre os materiais aprovados, para reduzir a transferência de calor para o ambiente. A tabela apresenta dados técnicos de alguns materiais, considerando tubulações comerciais para água potável. Material — temperatura máxima de uso contínuo — condutividade térmica aproximada PVC — 60 °C — 0,19 W/(m·K) CPVC — 93 °C — 0,14 W/(m·K) Alumínio — 200 °C — 205 W/(m·K) Cobre — 200 °C — 400 W/(m·K) Aço inoxidável — 500 °C — 16 W/(m·K) Com base nos critérios do projeto e nos dados da tabela, qual material é o mais adequado para fabricar essa tubulação?
- A) PVC
- B) Cobre
- C) CPVC
- D) Aço inoxidável
- E) Alumínio
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique as duas condições do projeto. A tubulação deve suportar continuamente 90 °C sem perder a forma e, entre os materiais aprovados, deve ter a menor condutividade térmica possível.
- Verifique a primeira condição na tabela, comparando a temperatura máxima de uso contínuo de cada material com 90 °C. PVC (60 °C) não serve, pois não suporta 90 °C. CPVC (93 °C) suporta. Alumínio (200 °C), cobre (200 °C) e aço inoxidável (500 °C) também suportam.
- Aplique a segunda condição apenas aos materiais aprovados no passo 2. Entre CPVC (0,14 W/(m·K)), alumínio (205 W/(m·K)), cobre (400 W/(m·K)) e aço inoxidável (16 W/(m·K)), a menor condutividade térmica é a do CPVC, 0,14 W/(m·K).
- Conclusão. O CPVC atende às duas condições e é o material mais adequado. O gabarito oficial C está correto.
- Por que as outras estão erradas. PVC é descartado porque sua temperatura máxima de uso contínuo é 60 °C, abaixo dos 90 °C exigidos. Cobre tem condutividade de 400 W/(m·K), a maior da tabela, o que aumentaria a perda de calor. Aço inoxidável suporta a temperatura, mas sua condutividade de 16 W/(m·K) é maior que a do CPVC. Alumínio suporta a temperatura, mas sua condutividade de 205 W/(m·K) é muito superior à do CPVC.
💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente escolhe o PVC por ter a menor condutividade térmica entre os materiais de tubulação, sem verificar a temperatura máxima de uso contínuo de 60 °C, que é inferior aos 90 °C exigidos.
O aluno provavelmente acredita que o cobre é o melhor material por ser um excelente condutor de calor e resistir a altas temperaturas, confundindo a condição de baixa condutividade térmica com a de boa condutividade para aquecimento ou transferência.
O CPVC é o único material da tabela que suporta continuamente 90 °C e, ao mesmo tempo, apresenta a menor condutividade térmica entre os materiais que atendem à temperatura exigida. Assim, ele satisfaz simultaneamente os dois critérios definidos no projeto.
O aluno provavelmente se concentra apenas na alta resistência térmica do aço inoxidável (500 °C) e não percebe que a condição de menor condutividade exige comparar com o CPVC, cuja condutividade de 0,14 é menor que a de 16 W/(m·K) do aço.
Por que engana: Confundir materiais com boa condutividade térmica com materiais adequados para água quente, escolhendo materiais que não suportam altas temperaturas.
O aluno provavelmente considera o alumínio adequado por suportar 200 °C e não compara sua condutividade de 205 W/(m·K) com a dos demais materiais aprovados, ignorando a segunda condição do projeto.
Raio-X da questão
materiais para canos
avaliacao
propriedades dos materiais · resistencia termica dos materiais
Revisar as propriedades dos materiais utilizados em encanamentos.
Confundir materiais com boa condutividade térmica com materiais adequados para água quente, escolhendo materiais que não suportam altas temperaturas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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