Início » Prova da Fuvest 2017 Resolvida » Prova de Química da Fuvest 2017 Resolvida » Atualmente, é possível criar peças a partir do processo de impressão 3D. Esse processo consiste em depositar finos fios de polímero, uns sobre os outros, formando objetos tridimensionais de formas variadas. Um dos polímeros que pode ser utilizado tem a estrutura mostrada a seguir:

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Atualmente, é possível criar peças a partir do processo de impressão 3D. Esse processo consiste em depositar finos fios de polímero, uns sobre os outros, formando objetos tridimensionais de formas variadas. Um dos polímeros que pode ser utilizado tem a estrutura mostrada a seguir:

Na impressão de esferas maciças idênticas de 12,6 g, foram consumidos, para cada uma, 50 m desse polímero, na forma de fios cilíndricos de 0,4 mm de espessura. Para uso em um rolamento, essas esferas foram tratadas com graxa. Após certo tempo, durante a inspeção do rolamento, as esferas foram extraídas e, para retirar a graxa, submetidas a procedimentos diferentes. Algumas dessas esferas foram colocadas em um frasco ao qual foi adicionada uma mistura de água e sabão (procedimento A), enquanto outras esferas foram colocadas em outro frasco, ao qual foi adicionado removedor, que é uma mistura de hidrocarbonetos líquidos (procedimento B).

a) Em cada um dos procedimentos, A e B, as esferas ficaram no fundo do frasco ou flutuaram? Explique sua resposta.

b) Em qual procedimento de limpeza, A ou B, pode ter ocorrido dano à superfície das esferas? Explique.

Resposta:

Para determinar se as esfereras ficam no fundo do frasco ou flutuam é preciso calcular a densidade. Para isso, calcula-se primeiro o volume do fio utilizado na impressão de uma esfera:

$V_{esfera} = pi r^{2};h$

$V_{esfera} = 3cdot (0,2cdot 10^{-3};m)^{2}cdot 50;m$

$V_{esfera} = 3cdot 0,04cdot 10^{-6};m^{2}cdot 50;m$

$V_{esfera} = 6cdot 10^{-6};m^{3}$

$V_{esfera} = 6;mL$

Cálculo da densidade

$d_{esfera} = frac{m_{esfera}}{V_{esfera}}$

$d_{esfera} = frac{12,6;g}{6;mL}$

$d_{esfera} = 2,1;g;mL^{-1}$

Como a densidade da esfera é maior que as densidades da água com sabão e do removedor, as esferas ficam no fundo do recipiente nos dois experimentos.

O procedimento B utiliza um remover constituído de hidrocarbonetos líquido, que interagem bem com substâncias apolares. Como o polímero apresentado tem caráter apolar, a mistura de hidrocarbonetos pode dissolver as esferas e causar dano em suas superfícies.

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Atualmente, é possível criar peças a partir do processo de impressão 3D. Esse processo consiste em depositar finos fios de polímero, uns sobre os outros, formando objetos tridimensionais de formas variadas. Um dos polímeros que pode ser utilizado tem a estrutura mostrada a seguir:

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