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Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ medio

Em uma escola pública, a equipe de manutenção precisa substituir a tubulação que conduz água aquecida a 70 °C…

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

Em uma escola pública, a equipe de manutenção precisa substituir a tubulação que conduz água aquecida a 70 °C. O material deve suportar essa temperatura continuamente, apresentar baixa condutividade térmica — para reduzir a perda de calor — e ser adequado à condução de água sob pressão. A equipe comparou cinco materiais, conforme os dados fornecidos pelos fabricantes: CPVC: temperatura máxima contínua de 93 °C, condutividade térmica de 0,14 W/(m·K) e uso indicado para água sob pressão; PVC rígido: temperatura máxima contínua de 60 °C, condutividade térmica de 0,19 W/(m·K) e uso indicado apenas para água fria; cobre: temperatura máxima contínua de 200 °C, condutividade térmica de 390 W/(m·K) e uso indicado para água sob pressão; aço galvanizado: temperatura máxima contínua de 150 °C, condutividade térmica de 50 W/(m·K) e uso indicado para água sob pressão; vidro borossilicato: temperatura máxima contínua de 150 °C, condutividade térmica de 1,2 W/(m·K) e uso não indicado para tubulações submetidas a impactos e pressão variável. Considerando simultaneamente a resistência à temperatura de 70 °C, a redução da perda de calor e a segurança da tubulação sob pressão, qual material é mais indicado para fabricar os canos? Justifique sua escolha com base nos dados do texto.

  1. A) PVC rígido
  2. B) Aço galvanizado
  3. C) Cobre
  4. D) Vidro borossilicato
  5. E) CPVC

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os três critérios exigidos pelo enunciado: suportar 70 °C continuamente, ter baixa condutividade térmica para reduzir a perda de calor e ser indicado para água sob pressão.
  2. Verifique o PVC rígido. Sua temperatura máxima contínua é 60 °C, inferior aos 70 °C necessários, e seu uso é indicado apenas para água fria. Não atende ao requisito de temperatura nem ao de pressão.
  3. Verifique o cobre. Suporta 200 °C e é indicado para água sob pressão, mas sua condutividade térmica é 390 W/(m·K), a mais alta da lista, o que faz o cano perder muito calor. Falha no critério de redução da perda de calor.
  4. Verifique o aço galvanizado. Suporta 150 °C e é indicado para água sob pressão, porém sua condutividade térmica é 50 W/(m·K), também muito alta para reduzir perdas de calor.
  5. Verifique o vidro borossilicato. Suporta 150 °C e tem condutividade de 1,2 W/(m·K), baixa, mas seu uso não é indicado para pressão variável nem para impactos, o que compromete a segurança de uma tubulação de escola.
  6. Verifique o CPVC. Suporta 93 °C de forma contínua, portanto acima dos 70 °C exigidos com margem de segurança. Sua condutividade térmica é 0,14 W/(m·K), a menor da lista, o que reduz a perda de calor. É indicado para água sob pressão. Atende aos três critérios simultaneamente.
  7. Conclusão: o CPVC é a melhor escolha e coincide com o gabarito oficial (E).

💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno provavelmente considerou apenas o menor custo ou a familiaridade com o PVC, ignorando que sua temperatura máxima contínua de 60 °C é menor que os 70 °C da água.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente se concentrou apenas na resistência mecânica e no uso sob pressão do aço, sem perceber que sua condutividade térmica de 50 W/(m·K) gera alta perda de calor.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno provavelmente escolheu o cobre por ser o material que mais suporta temperatura e pressão, acreditando que isso basta, sem notar que sua condutividade de 390 W/(m·K) é a maior da lista e contraria a redução da perda de calor.

Por que engana: Confundir materiais comuns com materiais adequados para altas temperaturas, escolhendo materiais que não suportam água quente.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno provavelmente se fixou na baixa condutividade térmica do vidro (1,2 W/(m·K)) e não leu a restrição de que seu uso não é indicado para impactos e pressão variável.

E Correta

O CPVC suporta continuamente 93 °C, portanto atende à temperatura de 70 °C. Além disso, apresenta a menor condutividade térmica entre os materiais adequados à condução de água sob pressão, o que reduz a transferência de calor para o ambiente. Assim, é o material que melhor atende simultaneamente aos três critérios estabelecidos.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

materiais para canos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos materiais · resistencia termica dos materiais

📚 Reveja

Revisar as propriedades dos materiais utilizados em encanamentos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir materiais comuns com materiais adequados para altas temperaturas, escolhendo materiais que não suportam água quente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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