Um meio de resfriamento é o ambiente no qual a peça será resfriada, após o aquecimento e permanência a uma determinada temperatura (manutenção).
! Esse ambiente influenciará a velocidade em que o calor será retirado do material, interferindo em sua microestrutura, tamanho de grão e constituintes finais da liga. Um parâmetro que define a velocidade com que o meio retira calor do material é a severidade. Quanto maior for esse fator, maior será a velocidade de resfriamento do material. Assinale a alternativa que apresente o meio de resfriamento mais severo para o mais brando:
Ambiente do forno; Ar; Banho de sais; Óleo; Água e Soluções aquosas de NaOH.
Água; Banho de sais; Óleo, Soluções aquosas de NaOH; Ar e Ambiente do Forno.
Água; Óleo; Banho de sais; Soluções aquosas de NaOH; Ar e Ambiente do Forno.
Soluções aquosas de NaOH; Água; Óleo; Banho de Sais; Ar e Ambiente do forno.

Passo 1

Beleza, aqui a questão é da parte de tratamento térmico de aços, mais especificamente sobre têmpera (quenching). Ela quer que a gente ordene vários meios de resfriamento do “mais severo” (ou seja, que tira calor mais rápido do aço) até o “mais brando” (o mais lento para tirar calor). Para resolver isso, a gente vai usar um pouco de teoria de transferência de calor: concretamente, entender que cada meio tem um coeficiente de transferência de calor . Quanto maior , mais rápido sai o calor e mais severo é o banho.

Passo 2

Primeiro, o que é severidade de têmpera?
  • Quando a peça quente cai no meio de resfriamento, trocamos calor por condução/convenção e, às vezes, ebulição.
  • A “severidade” do meio está ligada ao coeficiente de convecção .
  • Grosso modo, quanto maior , maior a densidade de fluxo de calor ç e mais rápido esfria.

Passo 3

Agora, vamos comparar cada meio, do que tem maior para o que tem menor :
  1. Soluções aquosas de NaOH (brine alcalino)
    • Soluções salinas (como NaOH ou NaCl) reduzem a tensão superficial da água e promovem nucleação mais intensa de bolhas, levando tipicamente a maior que água pura.
  2. Água pura
    • Alta condutividade térmica e bom “coating” de ebulição nucleada a ~100 °C.
  3. Óleo
    • Temperaturas de ebulição mais elevadas (ou até não ferve, dependendo do óleo), mas bem menor que água.
  4. Banho de sais fundidos
    • Apesar de a temperatura ser alta (200–400 °C), o comportamento é mais de convecção sem tanta ebulição intensa como na água; fica abaixo do do óleo em muitos casos.
  5. Ar
    • Convecção gasosa simples, baixíssimo.
  6. Ambiente do forno
    • Praticamente convecção natural em gás ainda mais quente que o ar ambiente, mais baixo ainda.

Passo 4

Juntando tudo, do mais severo (maior ) para o mais brando (menor ):
Soluções aquosas de NaOH → Água → Óleo → Banho de sais → Ar → Ambiente do forno

Resposta

A alternativa correta é:
Soluções aquosas de NaOH; Água; Óleo; Banho de sais; Ar e Ambiente do forno.

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