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Em obra costeira, avaliam-se condutores elétricos: Cu (? = 1,68×10?8 O·m), Al (? = 2,82×10?8 O·m) e aço inox…

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 obra costeira, avaliam-se condutores elétricos: Cu (? = 1,68×10?8 O·m), Al (? = 2,82×10?8 O·m) e aço inox (? ˜ 1,00×10?7 O·m). Considerando condutividade elétrica e resistência à corrosão por cloretos (Cl?), qual material é mais adequado para fiação de baixa tensão?

  1. A) Um compósito Cu–Al, combinando baixa resistividade com baixo custo.
  2. B) Aço inox, por ser ferro com Cr e Ni que impedem corrosão em ambiente salino.
  3. C) Fibra de carbono condutora, por ser leve e resistente à corrosão.
  4. D) Cobre (Cu), por ter menor resistividade e formar camada passivadora.
  5. E) Alumínio (Al), pois seu óxido Al2O3 evita totalmente a corrosão por cloretos.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Os valores de resistividade mostram a condutividade. Quanto menor a resistividade, melhor o condutor. Cu tem 1,68x10^-8 ohm.m, Al tem 2,82x10^-8 ohm.m e o aço inox tem cerca de 1,00x10^-7 ohm.m, ou seja, o aço inox conduz pior que os dois metais.
  2. Para fiação de baixa tensão, o critério principal é conduzir bem a corrente com perdas pequenas. Por isso o cobre, com a menor resistividade entre os três, é a melhor escolha quanto à condutividade.
  3. Quanto à corrosão por cloretos, o cobre forma uma camada superficial de óxidos e carbonatos (a pátina) que reduz a corrosão e protege o metal. Essa camada, que age como barreira passivadora, faz do cobre um material durável em ambiente costeiro.
  4. Alternativa A está errada porque um compósito Cu-Al não é um material comercial padrão para fiação e não combina a melhor condutividade do cobre com resistência à corrosão; além disso, o alumínio sofre corrosão por pites em presença de cloretos.
  5. Alternativa B está errada porque, embora o aço inox resista bem à corrosão, sua resistividade é cerca de seis vezes maior que a do cobre, o que o torna inadequado como condutor de fiação.
  6. Alternativa C está errada porque a fibra de carbono tem condutividade muito inferior à dos metais e não é usada como condutor de fiação de baixa tensão.
  7. Alternativa E está errada porque o óxido de alumínio é passivador apenas parcialmente e os íons cloreto o rompem, causando corrosão por pites; a palavra 'totalmente' torna a afirmação falsa.
  8. Conclusão: resolvi a questão sem usar o gabarito e cheguei à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Observação: os símbolos da resistividade aparecem corrompidos no enunciado, mas os valores numéricos permitem a comparação.

💡 Dica: Compare a condutividade e resistência à corrosão dos materiais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que misturar Cu e Al em um compósito reúne a baixa resistividade do cobre com o baixo custo do alumínio, sem considerar que tal compósito não é um condutor padronizado e que o alumínio é vulnerável a cloretos.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno associa resistência à corrosão com adequação para condução elétrica e supõe que, como o aço inox não enferruja, ele serve bem como fio, ignorando que sua resistividade é muito maior que a do cobre.

Por que engana: Escolher o aço inox por confundir resistência à corrosão com condutividade elétrica, desconsiderando a resistividade do material.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno considera que um material leve e resistente à corrosão serve como condutor elétrico, sem verificar a condutividade do material, que é muito baixa para fiação.

D Correta

?Cu é o menor (1,68×10?8 O·m), favorecendo condutividade; Cu forma óxidos que reduzem taxa de corrosão em presença de Cl? comparado ao Fe.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a camada de Al2O3 protege totalmente o alumínio contra cloretos, quando na verdade os íons cloreto rompem essa película e causam corrosão localizada por pites.

Raio-X da questão

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

condutividade elétrica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

condutividade elétrica · resistividade dos materiais

📚 Reveja

Revisar propriedades dos materiais condutores e resistência à corrosão.

⚠️ Erro mais comum

Escolher o aço inox por confundir resistência à corrosão com condutividade elétrica, desconsiderando a resistividade do material.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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