Por que o setor de refrigeração busca substitutos dos fluidos tradicionais? Dados de laboratório ilustram três…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Por que o setor de refrigeração busca substitutos dos fluidos tradicionais? Dados de laboratório ilustram três opções: R134a, CO2 e amônia. Para remover 1 000 kJ de calor, as massas necessárias são: R134a = 4,63 kg; CO2 = 1,74 kg; NH3 = 0,74 kg. Os potenciais de aquecimento global (GWP) são: R134a = 1 430; CO2 = 1; NH3 = 0. Além disso, amônia é tóxica para humanos, CO2 em excesso pode causar asfixia em ambiente confinado, e R134a é quimicamente estável e de baixa toxicidade, porém altamente persistente na atmosfera. Considerando apenas a eficiência de refrigeração (menor massa para remover a mesma quantidade de calor) e o impacto climático (menor GWP), qual opção apresenta o melhor resultado conjunto?
- A) O CO2 apresenta o melhor resultado conjunto por combinar massa intermediária e baixo GWP.
- B) A amônia apresenta a menor massa necessária e o menor GWP entre as opções.
- C) O R134a apresenta o melhor resultado conjunto por ser estável e pouco tóxico.
- D) O CO2 apresenta a menor massa necessária e o menor GWP diferente de zero.
- E) O R134a apresenta a menor massa necessária e o menor risco toxicológico.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado pede que se considerem apenas dois critérios: a menor massa necessária para remover 1 000 kJ (eficiência) e o menor GWP (impacto climático). A toxicidade e a persistência são citadas, mas ficam fora da comparação. Passo 2: Comparando as massas, NH3 = 0,74 kg é a menor, seguida de CO2 = 1,74 kg e R134a = 4,63 kg. Passo 3: Comparando os GWP, NH3 = 0 é o menor, seguido de CO2 = 1 e R134a = 1 430. Passo 4: A amônia vence nos dois critérios ao mesmo tempo, por isso é a opção com melhor resultado conjunto. Isso confirma a alternativa B, que é o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A cria um compromisso inexistente, pois o CO2 tem massa e GWP maiores que os da amônia; a alternativa C usa estabilidade e toxicidade, critérios que o enunciado excluiu, e ainda tem o pior GWP; a alternativa D atribui ao CO2 a menor massa, quando ela é a da amônia, e exclui o NH3 com a restrição artificial de GWP diferente de zero; a alternativa E aponta o R134a como de menor massa, quando ele é o de maior massa, e a toxicidade não faz parte do critério pedido.
💡 Dica: Compare, para cada fluido, a massa necessária e o valor de GWP.
Alternativa por alternativa
Acredita que é preciso escolher um compromisso entre massa e GWP e que a posição intermediária do CO2 é a melhor. Não compara diretamente com a amônia, que é melhor nos dois critérios.
Por que engana: O aluno pode considerar apenas uma das dimensões apresentadas, como o baixo GWP do CO2 ou a baixa toxicidade do R134a, sem comparar simultaneamente eficiência e impacto climático.
A amônia necessita de 0,74 kg para remover 1 000 kJ, menos que o CO2 e o R134a, e tem GWP igual a zero. Assim, ela apresenta o melhor resultado nos dois critérios definidos. Sua toxicidade é um risco importante, mas não faz parte dos critérios comparados nesta pergunta.
Escolhe o R134a por ser estável e de baixa toxicidade, usando características de segurança que o enunciado pediu para desconsiderar. Também ignora que ele tem a maior massa e o pior GWP.
Confunde 1,74 kg com 0,74 kg e acredita que o CO2 tem a menor massa. Além disso, descarta a amônia ao supor que GWP zero não conta como valor válido.
Considera o R134a como o de menor massa, quando ele tem a maior (4,63 kg), e supõe que a menor toxicidade tem peso no critério de eficiência ou de clima.
Raio-X da questão
Eficiência e impacto climático
avaliacao
Interpretação de dados numéricos · Potencial de aquecimento global
Revise a comparação entre massa de refrigerante necessária e potencial de aquecimento global.
O aluno pode considerar apenas uma das dimensões apresentadas, como o baixo GWP do CO2 ou a baixa toxicidade do R134a, sem comparar simultaneamente eficiência e impacto climático.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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