Selecione um material para construção I destinado ao J que opere nas seguintes condições: Temperatura máxima de trabalho
; pH das substâncias em contato
; operação
h por dia; peso do equipamento não é uma limitação; serão fabricadas
unidades. Justifique suas escolhas.
A
B
C
D
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F
G
H
I
J
L
M
N
O
III
190
34
81000
0,72
330
410
112
350
das peças de
um reator
indústria
farmacêutica
260
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A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | L | M | N | O | |||||||||
III | 190 | 34 | 81000 | 0,72 | 330 | 410 | 112 | 350 |
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Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos escolher um material para a construção de um equipamento destinado à indústria farmacêutica. As condições que esse material deve atender são: temperatura máxima de trabalho de 260°C, pH das substâncias que irão entrar em contato entre 12 e 14, operação contínua por 24 horas por dia, não há restrição quanto ao peso do equipamento e serão fabricadas 5 unidades desse equipamento. Para resolver esse problema, vamos utilizar conhecimentos de propriedades dos materiais, como resistência térmica, resistência à corrosão e propriedades mecânicas.
Passo 2
Vamos começar analisando a temperatura máxima de trabalho, que é de 260°C. Precisamos escolher um material que possa resistir a essa temperatura sem sofrer deformações ou perder suas propriedades mecânicas. Materiais como aço inoxidável, titânio e certos polímeros de alta resistência térmica podem ser considerados. Entre eles, o aço inoxidável é uma boa opção, pois tem excelente resistência térmica e é bastante utilizado em aplicações industriais.
Passo 3
Agora, vamos considerar o pH das substâncias em contato, que varia entre 12 e 14. Isso indica que as substâncias são altamente alcalinas, o que pode levar à corrosão de certos materiais. Por isso, é crucial escolher um material com alta resistência à corrosão em ambientes alcalinos. O aço inoxidável, especialmente as ligas como o aço inox 316, é conhecido por sua excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos, incluindo soluções alcalinas.
Passo 4
Também precisamos considerar que o equipamento funcionará 24 horas por dia. Isso implica que o material deve ter uma boa resistência ao desgaste e à fadiga, já que estará em operação contínua. O aço inoxidável novamente se destaca nesse aspecto, pois possui boa resistência à fadiga e mantém suas propriedades mecânicas mesmo sob uso contínuo.
Passo 5
A restrição de peso não é uma limitação, então podemos focar mais nas propriedades químicas e térmicas do material. Embora materiais mais leves como o alumínio também tenham boa resistência térmica, eles podem não ter a mesma resistência à corrosão em ambientes altamente alcalinos como o aço inoxidável.
Passo 6
Por fim, como serão fabricadas 5 unidades desse equipamento, é importante que o material seja facilmente trabalhável e tenha boa disponibilidade no mercado. O aço inoxidável atende a esses requisitos, sendo facilmente fabricado, soldável e amplamente disponível, o que facilita a produção das 5 unidades necessárias.
Resposta
Com base na análise das condições fornecidas, o material mais adequado para a construção do equipamento é o aço inoxidável 316. Ele oferece excelente resistência térmica até 260°C, alta resistência à corrosão em ambientes com pH entre 12 e 14, suporta operação contínua de 24 horas diárias e é facilmente fabricável, atendendo assim a todas as exigências do exercício.