Qual método não é adequado para medição de sólidos granulados?
A) Radar
B) Ultrassom
C) Régua graduada
D) Pressão diferencial

Passo 1

O enunciado pergunta: “Qual método não é adequado para medição de sólidos granulados?” e apresenta quatro alternativas:
A) Radar
B) Ultrassom
C) Régua graduada
D) Pressão diferencial
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • Estamos comparando métodos de medição aplicados a sólidos granulados (por exemplo, grãos, areia, pellets em silos/hoppers).
  • Devemos escolher o método que NÃO é adequado para esse tipo de medição (existe exatamente uma resposta correta).

Passo 2

Entendendo o que significa “medição de sólidos granulados” no contexto prático: geralmente refere-se a medir o nível (altura) ou o volume de um material granular dentro de um reservatório, silo ou tremonha. Em provas e aplicações industriais, o objetivo é saber “quanta massa/volume de material há” sem abrir o silo. Métodos industriais populares para isso são sensores não contactantes (radar, ultrassom) ou medições indiretas (pressão/força). Agora vamos analisar cada alternativa com calma.

Passo 3

Analisando a alternativa A — Radar:
  • Princípio: o sensor envia um pulso eletromagnético (micro-ondas) e mede o tempo que o eco leva para voltar; com isso calcula-se a distância até a superfície do material.
  • Fórmula básica usada (conceito de tempo de trânsito): distância = (velocidade do sinal × tempo de ida e volta) / 2. Não preciso colocar valores, mas o conceito é esse.
  • Vantagens para sólidos granulados: é um método não contactante, funciona bem com pó e poeira, é pouco afetado por vapor ou temperatura, e pode medir superfícies irregulares.
  • Conclusão: radar é adequado e muito usado em silos para sólidos.

Passo 4

Analisando a alternativa B — Ultrassom:
  • Princípio: o sensor emite um pulso sonoro (ultrassom) e mede o tempo até o eco retornar; semelhante ao radar, mas usando som em vez de micro-ondas.
  • Mesma ideia de distância por tempo de ida/volta, mas a velocidade aqui é a do som no ar (aprox. 340\\ \text{m/s} a 20 °C).
  • Pontos fortes: método não contactante, barato, simples de entender e instalar.
  • Limitações para sólidos granulados: a presença de muita poeira, superfícies muito irregulares ou turbulência/fluxo de ar pode degradar o sinal; alcance menor que radar. Ainda assim, é usado em muitos casos práticos para sólidos em silos pequenos/medianos.
  • Conclusão: ultrassom é aplicável e considerado um método adequado em muitas situações (com atenção às limitações).

Passo 5

Analisando a alternativa D — Pressão diferencial:
  • Princípio geral: mede-se a pressão exercida pelo material na base do recipiente; essa pressão está relacionada à altura do material e à sua densidade.
  • Fórmula usada (ideia hidrostática adaptada): p = \rho \, g \, h
    • onde \rho é a densidade aparente (ou densidade de empacotamento) do sólido granulad o, em \text{kg/m}^3;
    • g é a aceleração da gravidade, em \text{m/s}^2;
    • h é a altura do material acima do ponto de medição, em \text{m}.
  • Observações importantes para sólidos:
    • Em líquidos a relação é direta e muito confiável porque o líquido exerce pressão hidrostática. Em sólidos granulados a pressão no fundo depende da densidade aparente e também de efeitos como empacotamento, compactação, perda por atrito com paredes (efeito Janssen) e possíveis vãos/bridging.
    • Apesar das complicações, instrumentos industriais usam pressão (ou células de carga no fundo) para estimar nível/massa de sólidos — normalmente com compensações e calibrações específicas. Não é tão direta quanto em líquidos, mas é uma técnica válida e usada.
  • Conclusão: pressão diferencial (ou medição de pressão no fundo) pode ser utilizada para sólidos, com cuidados e correções; portanto é considerada um método aplicável/aceitável.

Passo 6

Analisando a alternativa C — Régua graduada:
  • O que seria usar uma régua graduada? Entrar no silo/vasilha e medir diretamente a altura do material com uma régua física ou haste graduada.
  • Problemas práticos e teóricos:
    • Segurança: abrir ou acessar um silo grande para medir com régua é perigoso (risco de soterramento, poeira, atmosfera perigosa).
    • Acessibilidade: muitos silos são altos e fechados; não é possível alcançar a superfície do material com uma régua.
    • Precisão e representatividade: para materiais soltos a superfície pode ser muito irregular; uma medição pontual com régua não representa o volume total com boa precisão.
    • Operacionalidade: método manual, demorado, não permite monitoramento contínuo nem controle automático do processo.
    • Em pequeno recipiente de bancada talvez funcione, mas em contexto industrial (onde a prova geralmente foca) é impraticável.
  • Conclusão: a régua graduada NÃO é adequada como método prático, seguro e confiável para medição de sólidos granulados em aplicações típicas.

Passo 7

Comparação final e justificativa curta:
  • Radar (A): adequado — método não contactante, robusto para sólidos e poeira.
  • Ultrassom (B): adequado em muitos casos — não contactante, porém sensível a poeira e turbulência.
  • Pressão diferencial (D): aplicável com atenção — exige correção/calibração por densidade aparente e efeitos de empacotamento, mas é técnica usada industrialmente.
  • Régua graduada (C): não adequada — insegura, impraticável e não fornece medição contínua representativa em silos/instalações reais.

Resposta

C) Régua graduada

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