Uma fundição de alumínio utiliza, como matéria prima, lingotes de alumínio para a fabricação de peças injetadas. Os lingotes são derretidos em um forno e o alumínio, em estado líquido, é injetado em moldes para se solidificar no formato desejado. O gráfico indica as curvas de resfriamento do alumínio fundido no molde para três diferentes fluidos refrigerantes (tipo I, tipo II e tipo III), que são utilizados para resfriar o molde, bem como a curva de resfriamento quando não é utilizado nenhum tipo de fluido refrigerante. A peça só pode ser retirada do molde (desmolde) quando atinge a temperatura de 100 °C. Para atender a uma encomenda, a fundição não poderá gastar mais do que 8 segundos para o desmolde da peça após a sua injeção.
Com a exigência para o desmolde das peças injetadas, qual(is) fluido(s) refrigerante(s) poderá(ão) ser utilizado(s) no resfriamento?
A) Qualquer um dos fluidos do tipo I, II e III.
B) Somente os fluidos do tipo II e III.
C) Somente o fluido do tipo III.
D) Não será necessário utilizar nenhum fluido refrigerante.
E) Nenhum dos fluidos refrigerantes indicados atende às exigências.
Resolução em Texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Física (transferência de calor, temperatura) + Interpretação de gráficos
📔 Nível da Questão:
- Médio, pois exige leitura cuidadosa do gráfico e das condições técnicas impostas pelo enunciado.
✅ Gabarito:
- C (Somente o fluido do tipo III)
🎯 Tema/Objetivo Geral:
- Gráficos de Resfriamento e Interpretação de Dados Físicos
🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando Essencial
“Qual(is) fluido(s) refrigerante(s) poderá(ão) ser utilizado(s) no resfriamento?”
❓ O que está sendo pedido?
Verificar qual fluido permite que o alumínio atinja 100 °C ou menos em até 8 segundos, segundo o gráfico fornecido.
🎯 Objetivo Cristalino
Analisar as curvas de temperatura x tempo e identificar qual curva atinge 100 °C antes de 8 segundos.
💡 Dica Geral
Sempre que o gráfico mostrar “temperatura x tempo” e houver um limite de tempo e temperatura simultaneamente, trace linhas horizontais e verticais imaginárias para fazer a interseção visual correta.
💬 Dúvida Comum
“Se a curva encosta em 100 °C no ponto 8 segundos, está valendo?”
✅ Sim! Desde que atingir 100 °C aconteça até o tempo-limite (inclusive), está dentro da exigência.
✔ Pergunta de Atenção
Você verificou se a curva cruza 100 °C antes dos 8 segundos ou após? Essa diferença é crucial!
🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
🔥 Resfriamento de materiais
Quando um metal fundido precisa ser moldado, é comum usar fluidos refrigerantes para acelerar o resfriamento.
- Curvas mais íngremes → resfriamento mais rápido
- Curvas mais suaves → resfriamento mais lento
🧊 Condição técnica para a função:
- A peça só pode ser retirada do molde a 100 °C
- E isso precisa acontecer em no máximo 8 segundos
🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação de Texto
No gráfico, temos 4 curvas:
- Curva sem fluido: só atinge 100 °C por volta de 18 s → fora do tempo
- Curva I: atinge 100 °C entre 10 e 12 s → fora do tempo
- Curva II: atinge 100 °C por volta de 9 s → ainda fora
- Curva III: atinge 100 °C em cerca de 6,5 s → ✅ dentro do tempo
🔷 Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio e cálculos
Vamos marcar:
- Tempo-limite = 8 segundos
- Temperatura-alvo = 100 °C
Apenas a curva III chega abaixo de 100 °C antes dos 8 segundos.
🔷 Passo 5: Análise das Alternativas
A) Qualquer um dos fluidos do tipo I, II e III → ❌ Errado. Só o tipo III atende.
B) Somente os fluidos do tipo II e III → ❌ Errado. Tipo II não atende (demora > 8s).
C) Somente o fluido do tipo III → ✅ Correto!
D) Não será necessário utilizar nenhum fluido refrigerante → ❌ Errado. A curva “sem fluido” só atinge 100 °C em ~18 s.
E) Nenhum dos fluidos atende às exigências → ❌ Errado. Tipo III atende perfeitamente.
🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
A exigência é atingir 100 °C ou menos em até 8 segundos.
Somente a curva do fluido tipo III cruza essa temperatura antes do tempo-limite.
✅ Gabarito: Alternativa C
