Uma tubulação industrial de 100 metros em linha reta contém uma junta de expansão para reduzir a tensão devido à dilatação térmica. O coeficiente de dilatação térmica do material da tubulação é aproximadamente igual a 0,01 mm.m -1.K -1. Na temperatura de 150°C, a junta de expansão sofre pressão e comprimi-se 75 mm.
Se a pressão de ruptura da junta de expansão é de 65 kgf/cm
2, correspondendo a uma compressão de 215 mm, então, a temperatura máxima, em °C, que a tubulação pode atingir é de, aproximadamente,
- A) 150
- B) 190
- C) 230
- D) 290
- E) 320
Resposta:
A alternativa correta é letra D) 290
A junta de expansão já foi comprimida em 75 mm, o máximo que ela suporta é 215 mm, logo, para chegar ao limite, ela ainda pode ser comprimida 140 mm (= 215 mm -75 mm).
Utilizando a equação de dilatação que relaciona a variação no comprimento(Delta l), o comprimento inicial(l_0), a variação de temperatura (Delta T) e o coeficiente de dilatação (alpha), temos:
Delta l = l_0 cdot alpha cdot Delta T
140 = 100 cdot 0,01 cdot Delta T
Delta T = 140 mbox{ ºC}
A variação de comprimento utilizada acima (140 mm) foi calculada tendo como início os 75 mm de compressão e, consequentemente, a temperatura inicial de 150 ºC.
Portanto a temperatura final (máxima) pode ser calculada por:
Delta T = T_f - T_i
140 = T_f - 150
T_f = 290 mbox{ ºC}
Resposta: Alternativa D
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