Em uma escola pública, será instalado um sistema de aquecimento solar para fornecer água a 70 °C aos…
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
Em uma escola pública, será instalado um sistema de aquecimento solar para fornecer água a 70 °C aos chuveiros. O projeto exige tubulações próprias para água potável, resistentes à temperatura de uso, com baixa transferência de calor para o ambiente e capazes de ser instaladas com poucas conexões. A tabela apresenta dados dos materiais considerados. Material | Temperatura máxima de uso contínuo | Flexibilidade | Condutividade térmica aproximada PVC | 60 °C | alta | 0,20 W/(m·K) PEX | 95 °C | alta | 0,40 W/(m·K) Cobre | 100 °C | baixa | 385 W/(m·K) PP-R | 80 °C | baixa | 0,24 W/(m·K) PEAD | 60 °C | média | 0,45 W/(m·K) Considerando simultaneamente a temperatura de operação, a flexibilidade exigida e a necessidade de reduzir a transferência de calor para o ambiente, qual material é mais adequado para as tubulações? Justifique sua escolha com base nos dados da tabela.
- A) PEX
- B) PEAD
- C) PP-R
- D) Cobre
- E) PVC
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar os requisitos. A água deve chegar a 70 °C, então o material precisa suportar temperatura de uso contínuo de pelo menos 70 °C. O projeto exige flexibilidade alta, para reduzir o número de conexões, e baixa condutividade térmica, para reduzir a perda de calor para o ambiente. Passo 2: Eliminar pela temperatura. PVC e PEAD têm temperatura máxima de uso contínuo de 60 °C, abaixo dos 70 °C necessários, por isso são descartados. Passo 3: Eliminar pela condutividade. O cobre tem condutividade térmica de 385 W/(m·K), cerca de mil vezes maior que a dos plásticos, o que faria o calor escapar para o ambiente. Ele é descartado mesmo suportando 100 °C e sendo resistente. Passo 4: Comparar os restantes. O PP-R suporta 80 °C e tem a menor condutividade (0,24 W/(m·K)), mas sua flexibilidade é baixa, o que exigiria mais conexões e contraria o projeto. O PEX suporta 95 °C, tem flexibilidade alta e condutividade baixa (0,40 W/(m·K)), muito inferior à do cobre. Passo 5: Conclusão. Considerando os três critérios simultaneamente, o PEX é a melhor escolha. Concordo com o gabarito A. A vantagem do PP-R em condutividade é pequena e não compensa a flexibilidade baixa exigida pelo projeto.
💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.
Alternativa por alternativa
O PEX é o único material da tabela que atende simultaneamente aos três critérios definidos: suporta continuamente a temperatura de 70 °C, apresenta alta flexibilidade e possui condutividade térmica muito menor que a do cobre. O PVC e o PEAD não suportam a temperatura de operação indicada. O cobre suporta a temperatura, mas tem baixa flexibilidade e conduz muito calor. O PP-R suporta a temperatura, porém não apresenta a flexibilidade exigida pelo projeto.
O aluno considerou apenas a baixa condutividade (0,45) e a flexibilidade média, ignorando que a temperatura máxima de uso contínuo do PEAD é 60 °C, inferior aos 70 °C exigidos.
O aluno priorizou a menor condutividade térmica (0,24) e a temperatura de 80 °C, mas não aplicou o critério de flexibilidade, que é baixa no PP-R e exigiria mais conexões.
O aluno acreditou que, por ser metal e suportar 100 °C, o cobre seria o material mais adequado, sem perceber que sua condutividade de 385 W/(m·K) faria o calor escapar muito facilmente para o ambiente.
O aluno se fixou na baixa condutividade (0,20) e na alta flexibilidade do PVC, sem verificar que sua temperatura máxima de uso contínuo é 60 °C, insuficiente para 70 °C.
Por que engana: Escolher materiais que não suportam altas temperaturas, confundindo resistência térmica com outras propriedades.
Raio-X da questão
materiais para canos
avaliacao
propriedades dos materiais · resistencia a temperatura
Revisar as propriedades dos materiais utilizados em encanamentos.
Escolher materiais que não suportam altas temperaturas, confundindo resistência térmica com outras propriedades.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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