Uma escola pública pretende instalar uma tubulação para transportar água mantida a 60 °C, sob pressão de 4…

Questão

Uma escola pública pretende instalar uma tubulação para transportar água mantida a 60 °C, sob pressão de 4 bar. O projeto estabelece dois critérios: o material deve suportar continuamente essa temperatura e essa pressão e, entre os materiais que atendem a essas exigências, deve provocar a menor perda de calor para o ambiente. Em um catálogo técnico, foram apresentados os seguintes dados: Material | Condutividade térmica (W·m?¹·K?¹) | Temperatura máxima de uso contínuo | Pressão mínima suportada nas condições do projeto PVC | 0,19 | 60 °C | 4 bar Cobre | 390 | 200 °C | 10 bar Alumínio | 205 | 150 °C | 8 bar Aço inoxidável | 16 | 500 °C | 10 bar Plástico comum | 0,30 | 50 °C | 3 bar Quanto menor a condutividade térmica, menor tende a ser a transferência de calor pela parede da tubulação. Com base nos dados do catálogo e nos critérios definidos para o projeto, qual material é mais adequado para os canos do sistema de água quente? Justifique sua escolha.

1. A) alumínio
2. B) PVC
3. C) plástico comum
4. D) cobre
5. E) aço inoxidável

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identificar os critérios. O material precisa suportar continuamente 60 °C e 4 bar e, entre os que atendem a essas exigências, deve ter a menor condutividade térmica, pois quanto menor a condutividade, menor a perda de calor. Passo 2: Verificar cada material. O plástico comum suporta apenas 50 °C e 3 bar, portanto é reprovado. Cobre, alumínio e aço inoxidável suportam 60 °C e 4 bar e são aprovados. O PVC tem limite de 60 °C e pressão mínima de 4 bar, exatamente os valores do projeto, e também é aprovado. Passo 3: Comparar as condutividades dos aprovados. PVC: 0,19; aço inoxidável: 16; alumínio: 205; cobre: 390, todos em W/(m·K). O menor valor é o do PVC. Passo 4: Conclusão. O PVC, alternativa B, é a escolha correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. Alumínio: atende aos critérios, mas sua condutividade (205) é muito maior que a do PVC. Plástico comum: não suporta 60 °C nem 4 bar, apesar de ter condutividade (0,30) baixa. Cobre: atende aos critérios, mas tem a maior condutividade da tabela (390). Aço inoxidável: atende aos critérios, mas sua condutividade (16) é cerca de 84 vezes a do PVC. Passo 6: Observação. O PVC atende exatamente o limite de temperatura e de pressão, sem folga. Em um projeto real seria prudente verificar margem de segurança, mas, pelos critérios do enunciado, ele é o material mais adequado.

💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.

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Raio-X da questão

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