Em um estudo sobre recipientes descartáveis para bebidas servidas em eventos públicos, foram comparados copos…
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 um estudo sobre recipientes descartáveis para bebidas servidas em eventos públicos, foram comparados copos produzidos com unidades repetitivas de PET, de fórmula C10H8O4, e de PLA, de fórmula C3H4O2. A temperatura de transição vítrea (Tg) indica a passagem de um estado mais rígido para outro em que o material tende a apresentar maior mobilidade molecular e menor rigidez. No estudo, foram obtidos os valores aproximados de Tg(PET) = 80 °C e Tg(PLA) = 60 °C. Para o uso pretendido, o copo deve permanecer abaixo de sua Tg durante o contato com a bebida. Considerando que as bebidas serão servidas a 70 °C, qual material é mais adequado para a produção desses copos, de acordo com o critério estabelecido no texto?
- A) Nenhum dos dois materiais é adequado, pois a bebida supera a Tg de pelo menos um deles.
- B) O PET é menos adequado, pois sua Tg de 80 °C supera a temperatura da bebida.
- C) O PET é mais adequado, pois a bebida estará a 70 °C, temperatura inferior à sua Tg de 80 °C, permitindo que o copo permaneça no estado mais rígido.
- D) Os dois materiais são igualmente adequados, pois suas Tg estão próximas de 70 °C.
- E) O PLA é mais adequado, pois sua Tg de 60 °C é menor que a temperatura da bebida.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o critério do texto. O copo deve permanecer abaixo da sua Tg durante o contato com a bebida, ou seja, a temperatura da bebida (70 °C) precisa ser menor que a Tg do material. Passo 2: Compare a bebida com o PET. A Tg do PET é 80 °C e 70 °C é menor que 80 °C, então o PET permanece no estado mais rígido e atende ao critério. Passo 3: Compare a bebida com o PLA. A Tg do PLA é 60 °C e 70 °C é maior que 60 °C, então o PLA ultrapassa sua Tg, ganha mobilidade molecular e perde rigidez, não atendendo ao critério. Passo 4: Conclua. Como apenas o PET cumpre a condição, ele é o material mais adequado, o que coincide com o gabarito C. As fórmulas moleculares C10H8O4 e C3H4O2 não são necessárias para resolver a questão. A alternativa A está errada porque ao menos um material (o PET) atende ao critério. A alternativa B está errada porque inverte a comparação: a Tg do PET (80 °C) é maior que 70 °C, e não menor. A alternativa D está errada porque proximidade numérica não é o critério; o que importa é estar abaixo da Tg. A alternativa E está errada porque uma Tg menor torna o material mais vulnerável ao calor da bebida, não mais adequado.
💡 Dica: Compare as temperaturas de transição vítrea dos materiais.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que o PLA não suporta 70 °C e conclui que nenhum material serve, sem verificar se o PET atende ao critério. Ele generaliza a falha de um material para os dois.
O aluno inverte a comparação e acredita que uma Tg de 80 °C, por ser maior que 70 °C, torna o PET inadequado. Ele não percebe que a exigência é a bebida ficar abaixo da Tg.
A temperatura de uso deve ser menor que a temperatura de transição vítrea. Para o PET, 70 °C < 80 °C; portanto, o material tende a manter maior rigidez. Para o PLA, 70 °C > 60 °C; assim, o copo tende a apresentar maior mobilidade molecular e menor rigidez. Logo, o PET é a opção adequada segundo o critério do texto.
O aluno acredita que, por as Tg estarem próximas de 70 °C, os dois materiais servem igualmente. Ele ignora que o critério exige estar abaixo da Tg e que o PLA (60 °C) fica abaixo da bebida.
O aluno pensa que um material com Tg menor é mais seguro e, por isso, mais adequado. Ele não percebe que 60 °C é menor que 70 °C, o que faz o PLA ultrapassar a Tg.
Raio-X da questão
temperatura de transição vítrea
avaliacao
temperatura de transição vítrea · propriedades dos polímeros
Revisar as propriedades térmicas de polímeros.
O aluno pode confundir a temperatura de transição vítrea com a temperatura de fusão, levando a uma escolha inadequada do material.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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