Para um telhado metálico em região litorânea (10,0 m²), proponha material e tratamento superficial que…
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
Para um telhado metálico em região litorânea (10,0 m²), proponha material e tratamento superficial que minimizem corrosão por cloretos. Inclua reações químicas relevantes (ex.: 4Al + 3O2 ? 2Al2O3, ?Hf(Al2O3)= -1675 kJ·mol?¹) e calcule a massa de Al consumida para formar uma camada de Al2O3 de 5,0 µm sobre 10,0 m². Justifique sustentabilidade e manutenção.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Escolha: alumínio anodizado + selante silano. Reação: 4Al + 3O2 ? 2Al2O3 (?Hf = -1675 kJ·mol?¹). Cálculo: V = 10,0·5,0×10?6 = 5,0×10?5 m³; ?(Al2O3)=3950 kg·m?3 ? m(Al2O3)=5,0×10?5·3950=0,1975 kg =197,5 g. n(Al2O3)=197,5/101,96=1,937 mol. n(Al)=2·n(Al2O3)=3,874 mol ? m(Al)=3,874·26,98=104,6 g. ?H liberada ˜1,937·(-1675)= -3244 kJ. Justificativa: anodização aumenta espessura da camada passiva Al2O3, reduzindo ataque por Cl-; selantes silanos limitam penetração de íons; alumínio é leve e altamente reciclável, reduzendo impacto ambiental; manutenção periódica do selante e inspeção de pites garante durabilidade.
Explicação
A escolha do alumínio anodizado e do selante silano é adequada, pois a anodização aumenta a resistência à corrosão ao formar uma camada protetora de óxido, enquanto o selante limita a penetração de cloretos. Os cálculos demonstram a quantidade de alumínio necessária para criar uma camada de Al2O3, evidenciando a eficiência do material. Além disso, a leveza e reciclabilidade do alumínio, juntamente com a manutenção adequada, garantem um baixo impacto ambiental e prolongam a vida útil da estrutura.
Raio-X da questão
corrosão e reações químicas
avaliacao
reações químicas · corrosão de metais
Revisar reações de oxidação e propriedades do alumínio.
O aluno pode falhar ao não considerar a espessura da camada de Al2O3 ao calcular a massa de Al necessária, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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