\mathbf{1}^{\boldsymbol{\circ}} ) Quanto às propriedades cerâmicas, marque a alternativa correta.
Conforme a porosidade dos tijolos de cerâmica refratária aumenta,
◯ A. a resistência diminui, a resistência química diminui e o isolamento térmico aumenta.
◯ B. a resistência aumenta, a resistência química aumenta e o isolamento térmico diminui.
◯ C. a resistência diminui, a resistência química aumenta e o isolamento térmico diminui.
◯ D. a resistência aumenta, a resistência química aumenta e o isolamento térmico aumenta.

Passo 1

O enunciado pede que você marque a alternativa correta sobre o que acontece quando a porosidade dos tijolos de cerâmica refratária aumenta. As alternativas dadas são:
A. a resistência diminui, a resistência química diminui e o isolamento térmico aumenta.
B. a resistência aumenta, a resistência química aumenta e o isolamento térmico diminui.
C. a resistência diminui, a resistência química aumenta e o isolamento térmico diminui.
D. a resistência aumenta, a resistência química aumenta e o isolamento térmico aumenta.

Passo 2

Efeito da porosidade na resistência mecânica (força que o material suporta):
Quando falamos de resistência mecânica estamos pensando em quanto esforço (força) o material consegue suportar antes de quebrar. Uma forma simples de ver isso é pela tensão média:
\sigma = \frac{F}{A},
onde \sigma é a tensão (stress), F é a força aplicada e A é a área efetiva que suporta a carga. Se o material tem poros, parte da seção não é material sólido. Se p é a porosidade (fração volumétrica de vazio), a área sólida efetiva é aproximadamente
A_{\text{ef}} = A(1-p).
Assim, para a mesma força F, a tensão média aumenta localmente nas zonas sólidas e o material tende a falhar mais fácil. Em termos práticos: quanto maior p, menos material contínuo existe para resistir à carga → a resistência mecânica diminui. Conclusão: porosidade crescente → resistência mecânica diminui.

Passo 3

Efeito da porosidade na resistência química (capacidade de resistir a ataques químicos/corrosão):
A resistência química depende muito da possibilidade de agentes agressivos (gases, sais fundidos, vapores) penetrarem e atacarem o material. Pores aumentam a área interna exposta e criam caminhos para penetração por capilaridade e difusão. Ou seja, maior porosidade significa: mais caminhos para líquidos/gases entrarem, maior superfície reativa disponível e, frequentemente, maior velocidade de degradação química. Portanto: porosidade crescente → resistência química diminui.

Passo 4

Efeito da porosidade no isolamento térmico (capacidade de reduzir troca de calor):
O isolamento térmico melhora quando há mais ar aprisionado, porque o ar tem condutividade térmica muito baixa comparada ao sólido. Tipicamente:
k_{\text{ar}} \approx 0{,}026\\ \mathrm{W/(m\cdot K)},\qquad k_{\text{cerâmica}}\sim 1\\ \mathrm{W/(m\cdot K)}\\ \text{(ordem de grandeza)}.â
Com mais poros, há mais ar e menos caminho contínuo de material condutor, reduzindo a condutividade efetiva do conjunto. Modelos simples (como mistura em série) mostram que a condutividade efetiva diminui quando a fração de ar aumenta. Portanto: porosidade crescente → isolamento térmico aumenta (melhora).

Passo 5

Juntando tudo: porosidade maior causa (1) diminuição da resistência mecânica, (2) diminuição da resistência química e (3) aumento do isolamento térmico. Comparando com as alternativas, isso corresponde exatamente à alternativa A.

Resposta

A.

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