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Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ curto

Uma empresa brasileira pretende instalar uma passarela metálica sobre um estuário, em uma região de elevada…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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 empresa brasileira pretende instalar uma passarela metálica sobre um estuário, em uma região de elevada umidade e exposição frequente à névoa salina. O projeto exige que as peças suportem esforços de tração de pelo menos 500 MPa, sejam soldáveis e mantenham a mesma espessura prevista no projeto. Além disso, a estrutura deve apresentar baixa perda de massa por corrosão, para reduzir a necessidade de manutenção. Em ensaios realizados nas condições previstas, foram obtidos os seguintes resultados: o aço inoxidável apresentou resistência à tração de 520 MPa e baixa perda de massa; o alumínio, resistência de 280 MPa e perda de massa muito baixa; o cobre, resistência de 210 MPa e perda de massa baixa; o aço carbono, resistência de 400 MPa e perda de massa elevada; e o ferro fundido, resistência de 300 MPa, perda de massa elevada e baixa soldabilidade. A baixa corrosão do aço inoxidável está relacionada à formação de uma película fina e aderente de óxido de cromo, que dificulta a continuidade das reações de oxidação. Considerando simultaneamente as exigências mecânicas, a possibilidade de soldagem e a exposição à névoa salina descritas no texto, qual material é o mais adequado para a estrutura?

  1. A) Aço carbono
  2. B) Aço inoxidável
  3. C) Alumínio
  4. D) Ferro fundido
  5. E) Cobre

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique as três exigências do projeto: resistência à tração de pelo menos 500 MPa, soldabilidade com manutenção da espessura prevista, e baixa perda de massa por corrosão em ambiente de névoa salina.
  2. Verifique cada material contra a exigência de tração. Apenas o aço inoxidável (520 MPa) atinge o mínimo de 500 MPa. Aço carbono (400), alumínio (280), cobre (210) e ferro fundido (300) ficam abaixo.
  3. Verifique a corrosão. O aço inoxidável apresenta baixa perda de massa, graças à película aderente de óxido de cromo citada no texto, que freia a oxidação. Assim, ele atende também à exigência de manutenção reduzida.
  4. Verifique a soldabilidade. O texto não informa diretamente que o aço inoxidável é soldável, mas a questão afirma que as peças devem ser soldáveis e o único material que cumpre a exigência de tração e a corrosão baixa é o inoxidável; por isso ele é a melhor escolha dentro do enunciado. Como o ferro fundido tem baixa soldabilidade, ele fica descartado.
  5. Por que as outras estão erradas: o aço carbono não atinge 500 MPa e tem perda de massa elevada; o alumínio não atinge 500 MPa; o cobre não atinge 500 MPa; o ferro fundido não atinge 500 MPa, tem perda de massa elevada e baixa soldabilidade.
  6. Conclusão: a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais em relação à corrosão.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno provavelmente deu peso à familiaridade do aço carbono e à soldabilidade, ignorando que sua resistência de 400 MPa fica abaixo do mínimo exigido e que sua perda de massa é elevada na névoa salina.

B Correta

O aço inoxidável é o único material apresentado que atende simultaneamente aos três requisitos: resistência à tração de pelo menos 500 MPa, soldabilidade adequada e baixa perda de massa em ambiente salino. Sua resistência à corrosão está associada à formação de uma película passivadora de óxido de cromo. O alumínio apresenta baixa corrosão, mas não atinge a resistência mecânica mínima exigida.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno provavelmente associou o alumínio à leveza e à baixa corrosão, esquecendo que a exigência de tração de pelo menos 500 MPa não é atendida pelos 280 MPa informados.

Por que engana: Confundir resistência à corrosão com outras propriedades físicas dos metais, escolhendo materiais menos resistentes.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno provavelmente considerou apenas a resistência à corrosão ou a robustez do ferro fundido, sem perceber que ele tem resistência de 300 MPa, perda de massa elevada e baixa soldabilidade, violando três exigências.

E Erradaerro: Senso comum

O aluno provavelmente imaginou que o cobre, por ser metal resistente à corrosão no senso comum, serviria para ambiente marinho, sem checar que sua resistência de 210 MPa é muito inferior ao mínimo de 500 MPa.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ direta🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

corrosão em estruturas metálicas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos metais · corrosao metalica

📚 Reveja

Revisar os tipos de materiais metálicos e suas propriedades contra corrosão.

⚠️ Erro mais comum

Confundir resistência à corrosão com outras propriedades físicas dos metais, escolhendo materiais menos resistentes.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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