Uma cooperativa agrícola pretende revestir telhados metálicos de galpões no semiárido brasileiro. Durante o…
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
Uma cooperativa agrícola pretende revestir telhados metálicos de galpões no semiárido brasileiro. Durante o dia, a superfície externa pode atingir 45 °C. O revestimento deve reduzir a transferência de calor para o interior e não contribuir para a propagação de um incêndio. Além disso, por causa da dilatação e da vibração do telhado, sua adesão ao metal deve ser de pelo menos 5 MPa. Foram obtidos os seguintes dados: o revestimento A é um epóxi polimérico combustível, com condutividade térmica de 0,25 W·m?¹·K?¹ e adesão de 8 MPa; o revestimento B é uma cerâmica não combustível à base de SiO2 e Al2O3, com condutividade térmica de 1,5 W·m?¹·K?¹, temperatura de fusão superior a 1200 °C e adesão de 3 MPa; o revestimento C é um compósito formado por uma matriz contínua de sílica não combustível e partículas de aerogel de sílica, com condutividade térmica de 0,02 W·m?¹·K?¹ e adesão de 6 MPa. Considere que, nessas condições, a temperatura de exposição não provoca a decomposição dos revestimentos. Com base nos dados fornecidos, qual revestimento atende simultaneamente aos requisitos de maior isolamento térmico, segurança contra incêndio e adesão mínima ao telhado?
- A) O revestimento C, pois apresenta a menor condutividade térmica, é constituído por materiais não combustíveis e possui adesão superior ao mínimo exigido.
- B) O revestimento B, pois sua elevada temperatura de fusão garante o melhor desempenho térmico no telhado.
- C) Nenhum dos três, pois materiais aplicados sobre telhados metálicos não podem atuar como isolantes térmicos.
- D) A combinação dos revestimentos A e B, pois reúne isolamento, resistência ao calor e adesão em uma única solução.
- E) O revestimento A, pois combina baixa condutividade térmica com a maior adesão ao metal.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Os requisitos são três: menor transferência de calor (menor condutividade térmica), não contribuir para a propagação de incêndio (material não combustível) e adesão de pelo menos 5 MPa. O dado de 45 graus Celsius não altera a análise, pois o enunciado diz que a temperatura não causa decomposição dos revestimentos.
- Revestimento A: é combustível, o que viola a exigência de segurança contra incêndio, mesmo com adesão de 8 MPa e condutividade de 0,25 W/(m·K).
- Revestimento B: é não combustível e tem alta resistência ao calor, mas sua condutividade de 1,5 W/(m·K) é a maior dos três e sua adesão de 3 MPa fica abaixo do mínimo de 5 MPa.
- Revestimento C: é não combustível, tem a menor condutividade (0,02 W/(m·K)) e adesão de 6 MPa, acima do mínimo. Portanto, atende simultaneamente aos três requisitos.
- Comparação com as alternativas. A: correta, pois C atende a todos os requisitos. B: a temperatura de fusão não mede isolamento térmico, e o revestimento falha na adesão. C: a afirmação é falsa, pois materiais como o aerogel de sílica são isolantes térmicos. D: exige o uso do revestimento A, que é combustível, e o B, que não atinge a adesão mínima. E: o revestimento A é combustível e não tem a menor condutividade, que pertence ao C.
- Conclusão: a resolução independente confirma o gabarito oficial, letra A.
💡 Dica: Compare os valores de k e adesão para determinar o melhor material.
Alternativa por alternativa
A menor condutividade térmica corresponde à menor taxa de transferência de calor; portanto, o revestimento C, com 0,02 W·m⁻¹·K⁻¹, é o melhor isolante entre os três. Como sua matriz e suas partículas são de sílica, ele é não combustível, atendendo ao requisito de segurança contra incêndio. Além disso, sua adesão de 6 MPa supera o mínimo de 5 MPa. O revestimento A adere bem e isola mais que B, mas é combustível. O revestimento B é não combustível, porém conduz mais calor e não alcança a adesão mínima.
Acredita que alta temperatura de fusão equivale a bom isolamento térmico, confundindo resistência ao calor com baixa condutividade, e ignora que a adesão de 3 MPa fica abaixo do mínimo.
Aceita a intuição de que qualquer material sobre metal não isola, sem considerar que o aerogel de sílica tem condutividade térmica muito baixa.
Supõe que combinar dois revestimentos resolve todos os requisitos sem verificar cada dado, pois o revestimento A é combustível e o B tem adesão insuficiente.
Por que engana: Escolher o revestimento A por sua alta adesão, ignorando a eficiência térmica do material.
Foca apenas na adesão alta e na baixa condutividade, deixando de checar que o revestimento A é combustível, o que viola a exigência de segurança contra incêndio, além de não ter a menor condutividade.
Raio-X da questão
isolamento térmico
avaliacao
isolamento térmico · propriedades dos materiais
Revisar propriedades térmicas e adesão de materiais.
Escolher o revestimento A por sua alta adesão, ignorando a eficiência térmica do material.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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