1e 2 lista de QA gabarito

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Impresso por Guilherme H.C Uejo, CPF 029.086.191-80 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos
autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 01/04/2022 16:31:39
ICET Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia –
 
Química Aplicada - Prof. Barbieri 
 
1 Lista de Exercícios - QA 
 
Questão 1. Porque é necessária a lubrificação em peças mecânicas? Quais seriam as 
conseqüências da falta de lubrificação em certas peças mecânicas? 
 
Existem muitas razões que podemos enumerar, mencionaremos algumas: 
 Reduzir o Atrito e o Desgaste. 
 Esfriar as partes mecânicas 
 Proteger contra a ferrugem e a corrosão 
 Vedar as partes em movimento 
 Permitir um movimento livre 
 Eliminar ruídos 
 Para Prolongar a vida dos Equipamentos! 
 
A falta de lubrificação causa uma série de problemas nas máquinas. Estes problemas podem ser: 
a) Aumento do atrito; 
b) Aumento do desgaste; 
c) Aquecimento; 
d) Dilatação das peças; 
e) Desalinhamento; 
f) Ruídos; 
g) Grimpagem 
h) Ruptura das peças. 
 
 
Questão 2. Qual é a relação entre a redução do coeficiente de atrito e o custo/benefício o quanto –
se deseja ou necessita em aumento de vida útil da máquina e redução de consumo de energia? 
 
 
 Atualmente a lubrificação é fator decisivo no poder de competitividade, sendo uma fonte de 
ganhos, proporcionando melhorias na performance dos equipamentos e principalmente na 
redução nos custos de manutenção. 
 
• O coeficiente de atrito de superfícies não lubrificadas é superior a 0,5 podendo chegar até 7,0. 
Pode ser comparado com a resistência encontrada arrastando uma pedra irregular sobre um solo 
rochoso irregular; 
• O coeficiente de atrito de superfícies em regime de lubrificação por camada limítrofe (óleo 
mineral puro) situa-se entre o das superfícies não lubrificadas e o das películas antidesgaste. É 
a situação típica de mancais ou engrenagens em máquinas simples e de pouca responsabilidade. 
• O coeficiente de atrito de películas antidesgaste/EP é de aproximadamente 0,1 a 0,2. Pode ser 
comparado à ação de arrastar uma pedra mais ou menos lisa sobre uma superfície rochosa 
plana(encontra-se tipicamente em engrenagens de máquinas operatrizes e motores de 
combustão interna). 
• O coeficiente de atrito de uma película de atrito modificado é de aproximadamente 0,01 a 
0,02. Pode ser comparado a patinação sobre o gelo. Este valor é encontrado tipicamente nos 
mancais de turbinas hidráulicas. 
 
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Questão 3. Quais são tipos de atritos existentes e dê exemplos de cada um? 
 Deslizamento rolamento 
 
 viscoso 
 
 
Questão 4. Quais são os tipos de lubrificantes existentes e dê exemplo de cada um? 
 
 
Lubrificantes gasosos 
 São de uso restrito geralmente em locais de difícil penetração ou em lugares onde não é 
possível a aplicação dos lubrificantes líquidos convencionais. 
 Alguns dos lubrificantes gasosos utilizados são ar seco, nitrogênio e gases halogenados. 
 Este tipo de lubrificação apresenta problemas devido às elevadas pressões requeridas para 
manter o lubrificante entre as superfícies além de problemas de vedação. 
 
Lubrificantes sólidos 
 
 O emprego de lubrificante sólido tem a finalidade de substituir a película fluída por uma 
película sólida, principalmente em casos de lubrificação limite. 
 ande resistência a pressão e a temperaturas elevadas. Gr
 São utilizados em equipamentos que trabalham em altas temperaturas. 
 Em certos casos são misturados com lubrificantes líquidos ou pastosos (graxas) para melhorar 
sua resistência ao calor gerado pelo atrito entre superfícies. 
 Mais usados: grafite, bissulfeto de molibdênio e talco. 
 
Lubrificantes líquidos 
 
Óleos minerais: 
 São produzidos a partir do petróleo cru por destilação. 
 Possuem composição variada formados por grande números de hidrocarbonetos (hidrogênio e 
carbono) e podem ser classificados segundo a origem como: naftênicos e parafínicos: 
Óleos graxos: 
• Foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados sendo que atualmente estão quase que 
100% substituídos pelos óleos minerais. 
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• São óleos orgânicos de origem vegetal (óleo de rícino, de coco, de oliva, de semente de 
algodão, mamonas entre outros) ou animal (óleo de baleia, focas, mocotó, banha de porco e 
etc). 
 
Óleos sintéticos: 
• Esses fluidos são feitos a partir da mistura de complexo elementos químicos que geram óleos 
que suportam altas condições de cargas e temperaturas, mantendo estáveis; 
• Podem ser usados em temperaturas entre 0 a 400 0 0C;
• Não formam resinas não afetam compostos de borrachas; 
• São produtos relativamente caros para uso geral; 
• Os silicones são um dos sintéticos mais usados e são derivados do silício, possuem uma 
estrutura química equivalente aos hidrocarbonetos; 
 
Lubrificantes pastosos (graxas) 
 As graxas encontram grande utilidade como lubrificantes em locais em que o uso de óleo não 
seria possível, pois devido a sua fluidez o óleo não ficaria retido entre as superfícies a serem 
lubrificadas. 
 A consistência pastosa das graxas faz com que a graxa fique aderente às superfícies e mantenha 
a lubrificação necessária. 
 
 
Questão 5. Para se atingirem as características desejadas em um óleo lubrificante, realizam-se 
análises físico-químicas, que permitem fazer uma pré-avaliação de seu desempenho, quais são as 
principais analises visando o controle de qualidade dos lubrificantes. 
 
DENSIDADE 
PONTO DE FULGOR E INFLAMAÇÃO 
PONTO DE NEVOA E FLUIDEZ 
RESIDUO DE CARBONO 
PERDA POR EVAPORAÇÃO 
EXTREMA PRESSÃO 
VISCOSIDADE => INDICE DE VISCOSIDADE 
 
Questão 6. Como deve ser entendido o Índice de viscosidade ( ) de um óleo lubrificante? IV
 
 
 O método + comum para determinar ou avaliar o desempenho de viscosidade-temperatura de 
um óleo é o sistema de Índice de Viscosidade (IV). 
 O índice de viscosidade (IV) mede a variação da viscosidade com a temperatura. 
 IV quanto maior o valor de IV de um óleo, menor será a variação da viscosidade desse óleo 
com a variação da temperatura. (menor será o efeito da temperatura sobre a viscosidade do 
produto). 
Cálculo: baseado nas medidas da viscosidade cinemática às temperaturas de 40º C e 100 º C. 
Por exemplo: se dois óleos, a uma determinada temperatura, possuírem a mesma viscosidade, quando 
resfriados ficará mais espesso aquele que possuir menor índice de viscosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Questão 7. Como se determina a classificação SAE de um óleo lubrificante? 
 
 A SAE ( Society of Automotive Engineers ) desenvolveu um sistema de classificação baseado 
nas medições de viscosidade de carter somente com base na viscosidade. As demais 
características de um óleo não são consideradas. 
 A classificação SAE é indicada por um número e quanto maior esse número mais viscoso é o 
lubrificante. 
 Os óleos menos viscosos (mais finos) são classificados a baixas temperaturas de acordo com 
normas específicas para classificação de óleos para climas frios. Para estes óleos o grau SAE é 
acompanhado da letra W ( Winter = Inverno). 
 Um óleo designado como SAE 10W 30 é um óleo multiviscoso, isto é, apresenta um IV –
suficientemente alto para se enquadrar numa especificação SAE para temperaturas baixas de 
partida e também se enquadra num grau SAE em temperaturas altas de trabalho. 
 
 Oóleo SAE 10W 30 é um óleo que se comporta como SAE 10W a baixa temperatura e –
como um óleo SAE 30 a 100 ºC. 
 
n Óleos de Verão: SAE 20, 30, 40, 50, 60 
n Óleos de Inverno: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W 
n Óleos multiviscosos (inverno e verão): SAE 10W-30, 20W-40, 20W-50, 15W-50 
 
Questão 8. Como deve ser interpretada uma classificação SAE de um óleo lubrificante do tipo 
20W50? 
 
O óleo SAE 20W 50 é um óleo que se comporta como SAE 20W a baixa temperatura e como um –
óleo SAE 50 a 100 ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Questão 9. O gráfico mostra a variação da viscosidade cinemática em centistokes com a 
temperatura em ºC de um óleo lubrificante. Determine o índice de viscosidade (IV) e a 
classificação SAE desse óleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Questão 10. O gráfico mostra a variação da viscosidade cinemática em centistokes com a 
temperatura em ºC de um óleo lubrificante. Determine o índice de viscosidade (IV) e a 
classificação SAE desse óleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 11 Se um determinado óleo lubrificante apresentar a 40 °C viscosidade 58,6 cS e . 
a 100 °C viscosidade 7,6 cS; pode-se afirmar que o IV do mesmo será aproximadamente: 
 
É dada a tabela a seguir: 
 
a) 110 
b) 76 
c) 90 
d) 98 
e) 85 
 
 
 
 
 
 
 
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Questão 12 O gráfico abaixo representa a variação da viscosidade em centistokes com . 
temperatura em °C de um determinado óleo lubrificante. Determine o índice de viscosidade e a 
classificação SAE desse óleo de acordo com as tabelas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 13. Se um determinado óleo lubrificante apresentar a 40 °C viscosidade 48,6 cS sua 
classificação ISO VG será: 
 
É dada a tabela a seguir: 
 
 
a) 22 
b) 32 
c) 46 
d) 68 
e) 100 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
170,0 
15,0 40,0 100,0 
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Questão 14. O índice de viscosidade (IV) mede a variação da viscosidade com a temperatura. IV 
 quanto maior o valor de IV de um óleo, menor será a variação da viscosidade desse óleo com a 
variação da temperatura. (menor será o efeito da temperatura sobre a viscosidade do produto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Analisando as duas situações acima, converta a viscosidade cinemática de SSU ( gundos Se
Saybolt universal) para cS (centistoke), complete com os dados obtidos no gráfico abaixo e e 
finalmente determine qual lubrificante possui o maior índice de viscosidade. 
 
 
 
 
 
IV (A) = 
IV (B) = 
 
 
 
 
1a situação escoamento do 
lubrificante é de 1000 SSU e A
o lubrificante de 750SSU a B
uma temperatura de 40 0C 
2a situação após aumento da temperatura 
para 100 C, o escoamento do 0
lubrificante passou para 80 SSU e o A
lubrificante de 80 SSU B
 
1000 SSU
750 SSU 
80SSU 80SSU 
cS 
40 
0 C 
100 
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Questão 15 Se um determinado óleo lubrificante apresentar a 100 °C viscosidade igual a 24,6 cS, . 
sua classificação SAE será: 
 
É dada a tabela a seguir: 
 
 
a) 20 W 
b) 25W 
c) 20 
d) 40 
e) 60
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 16. O que são graxas e quais suas funções? 
 
 
Trata-se de um produto semi-fluido ou pastoso, constituído de um agente espessante (sabão metálico) 
disperso em uma mistura de óleo mineral ou sintético (85 90%). –
10.2 Ação: Forma-se um arranjo no qual o óleo que compõe a graxa fica preso numa trama 
tridimensional de fibras de sabão que se assemelha aos pelos de uma escova. Uma graxa satisfatória 
para uma dada aplicação deve cumprir os seguintes requisitos: 
 Reduzir a fricção e o desgaste dos elementos do equilíbrio, sob as várias condições de 
operação; 
 oteger contra ferrugem e corrosão; Pr
 Evitar que poeira, água e outros contaminantes penetrem nas partes lubrificantes; 
 Não derramar, não gotejar e permanecer onde necessários nas partidas e nas operações 
intermitentes; 
 Tolerar certo grau de contaminação sem perda significativa de eficiência. 
 Lubrificar locais em que o uso de óleo não seria possível, pois devido a sua fluidez o óleo não 
ficaria retido entre as superfícies a serem lubrificadas. 
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Questão 17. Quais são os três processos básicos de fabricação de uma graxa? 
 
Fabricação: Existem três processos básicos de fabricação: 
 
a) Tachos: por tradição, a fabricação de graxas tem sido feita na forma de um processo de bateladas 
realizado em grandes tachos. As capacidades destes tachos variam de 4500 kg a 22600 kg. 
b) Tacho e Reator: este processo é muito parecido com o de tacho, com a vantagem de reduzir 
enormemente o tempo de fabricação das graxas. 
 
c) Contínuo: este processo nasceu em meados dos anos 60, é compacto e versátil, oferecendo 
vantagens sobre o processo de bateladas, como sua homogeneidade e estabilidade ao cisalhamento. É 
patente da Texaco. 
 
 
Questão 18. Para se atingirem as características desejadas em uma graxa lubrificante, realizam-
se análises físico-químicas, que permitem fazer uma pré-avaliação de seu desempenho, quais são 
as principais analises . 
 
Propriedades Físico-Químicas das Graxas 
Consistência de Graxas: É a característica que a graxa possui de resistir à deformação. 
 É a propriedade mais importante das graxas podendo ser comparada, por analogia, à 
viscosidade no caso dos óleos lubrificantes. 
Ponto de gota: É a temperatura na qual a graxa passa do estado sólido para o estado líquido. O ponto 
de gota é utilizado para indicar a temperatura máxima que a graxa pode ser utilizada. 
 É utilizado para identificar a graxa e para estabelecer limites de qualidade na manufatura desta. 
 
Questão 19. Baseada nos valores de penetração trabalhada, o National Lubricating Greases 
Institute (NLGI), como é a classificação de acordo com a consistência. 
 
Classificação 
 Baseada nos valores de penetração trabalhada, o National Lubricating Greases Institute 
(NLGI), sua classificação é dividida em nove tipos de acordo com a consistência (Tabela 8) ; 
 O conhecimento da consistência da graxa é importante para sua escolha; 
 No Brasil, onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito rigorosos, é mais 
empregada a graxa NLGI2; 
 Em locais onde a temperatura é mais elevada, emprega-se a NLGI 3 e onde a temperatura é 
mais baixa , a NLGI 1;