Avaliação II - Individual Baterias e Células Combustíveis.

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<p>Prova Impressa</p><p>GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:990243)</p><p>Peso da Avaliação 2,00</p><p>Prova 88941611</p><p>Qtd. de Questões 10</p><p>Acertos/Erros 10/0</p><p>Nota 10,00</p><p>Quando falamos da descarga das baterias, usaremos a medida C-rate ou taxa C. uma descarga de 1 C</p><p>faz a extração de corrente da bateria igual a sua capacidade nominal. Por exemplo, uma bateria de</p><p>2500mAh para uma descarga a uma taxa de 1 C fornece 2500 mA por uma hora. A mesma bateria a</p><p>uma taxa de 2 C fornece 5000mA por meia hora.</p><p>Fonte: MICHELINI, A. Baterias Recarregáveis para equipamentos portáteis. Cotia: Sistemas e</p><p>Tecnologia Aplicada Ind. Com. LTDA., 2017.</p><p>Com base no raciocínio anterior, para uma bateria de 5000 mAh com uma taxa C de 2,5 C, assinale a</p><p>alternativa CORRETA que indica a corrente fornecida ao sistema:</p><p>A 10 A.</p><p>B 2,5 A.</p><p>C 7,5 A.</p><p>D 12,5 A.</p><p>E 15 A.</p><p>As baterias de chumbo-ácido são uma opção econômica quando o fator peso não é uma limitação</p><p>significativa. A utilização delas se dá predominantemente em diversos setores devido ao custo-</p><p>benefício. Atualmente, essas baterias são amplamente empregadas em automóveis, visto que</p><p>fornecem a energia necessária para a ignição, iluminação e outros sistemas elétricos do veículo. Além</p><p>disso, são comumente utilizadas em empilhadeiras, proporcionando a potência necessária para</p><p>operações industriais pesadas.</p><p>Fonte: SANTOS, R. et al. Sistemas de armazenamento de energia baseados em baterias: tecnologias</p><p>para sistemas de geração distribuída. In: ENGENHARIAS: automação, robótica, metrologia e</p><p>energia-volume 2: estudos e tendências. 2. ed. [S. l.]: Científica Digital, 2023. p. 161–177.</p><p>Em relação às baterias de chumbo-ácido, avalie as afirmativas a seguir:</p><p>I. A tensão de carga de flutuação ótima muda com a temperatura.</p><p>II. As baterias de chumbo-ácido trabalham bem a uma taxa de 1 C.</p><p>III. O ciclo de vida da bateria de chumbo-ácido está diretamente relacionado com a profundidade da</p><p>recarga.</p><p>IV. O ciclo de vida da bateria de chumbo-ácido está diretamente relacionado com a profundidade da</p><p>descarga.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A II e III, apenas.</p><p>B III e IV, apenas.</p><p>VOLTAR</p><p>A+ Alterar modo de visualização</p><p>1</p><p>2</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 1/6</p><p>C I e IV, apenas.</p><p>D I, II e III, apenas.</p><p>E II, III e IV, apenas.</p><p>A Resolução Conama nº 401, de 4 de novembro de 2008, estabelece diretrizes para a redução da</p><p>quantidade de metais pesados como chumbo, cádmio e mercúrio em pilhas, baterias e produtos que as</p><p>contenham. Essa normativa visa diminuir os riscos à saúde humana e ao meio ambiente durante o</p><p>descarte desses itens. Importadores, fabricantes nacionais e recicladores de pilhas e baterias são</p><p>obrigados a implementar planos de gerenciamento de resíduos e preencher, anualmente, o formulário</p><p>“Pilhas e Baterias” do Relatório Anual de Atividades. Esse relatório é fundamental para monitorar e</p><p>controlar o impacto ambiental dessas substâncias tóxicas, garantindo uma gestão adequada e</p><p>sustentável dos resíduos. A resolução também incentiva o desenvolvimento de tecnologias mais</p><p>limpas e a promoção da reciclagem, alinhando-se aos princípios da economia circular e da</p><p>responsabilidade ambiental compartilhada.</p><p>Disponível em: https://www.gov.br/ibama/pt-br/assuntos/emissoes-e-residuos/residuos/pilhas-e-</p><p>baterias. Acesso em: 24 jul. 2024.</p><p>Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:</p><p>I. O transporte das baterias de chumbo-ácido exauridas, sem o respectivo eletrólito, somente será</p><p>admitido quando comprovada a destinação ambiental adequada do eletrólito.</p><p>PORQUE</p><p>II. Não é permitida a disposição final de baterias de chumbo-ácido em qualquer tipo de aterro</p><p>sanitário, bem como a sua incineração.</p><p>A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:</p><p>A A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.</p><p>B As asserções I e II são falsas.</p><p>C A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.</p><p>D As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.</p><p>E As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.</p><p>As baterias de íons de lítio têm se tornado extremamente popular em diversas aplicações modernas</p><p>devido às vantagens significativas em relação a outras tecnologias de armazenamento de energia. Elas</p><p>são amplamente utilizadas em uma variedade de dispositivos eletrônicos de consumo, incluindo</p><p>notebooks, smartphones, drones e câmeras fotográficas. A popularidade dessas baterias nesses</p><p>dispositivos se deve à alta densidade de energia, leveza e longa vida útil, o que permite uma operação</p><p>prolongada e eficiente.</p><p>Fonte: LINDEN, D.; REDDY, T. Handbook of batteries. [S. l.: s. n.]. 1995.</p><p>Em relação às baterias de íons de lítio, analise as afirmativas a seguir:</p><p>3</p><p>4</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 2/6</p><p>I. O carregamento é iniciado quando a corrente de carga cai para cerca de 10% do valor inicial. Isso</p><p>ocorre após a bateria atingir sua tensão mínima de carga, e a corrente começa a aumentar</p><p>naturalmente durante a fase de tensão constante.</p><p>II. As células de potência de íons de lítio são projetadas para fornecer altas correntes de descarga, mas</p><p>normalmente têm uma capacidade (mAh) menor em comparação com as células de energia. Elas são</p><p>usadas em aplicações que requerem alta potência em curtos períodos de tempo, como ferramentas</p><p>elétricas e veículos elétricos.</p><p>III. O método mais básico e comum de carregar baterias de íons de lítio é o método de corrente</p><p>constante/tensão constante (CC/CV). A carga inicial é feita em corrente constante até que a tensão da</p><p>bateria atinja o valor máximo permitido (geralmente 4.2V por célula), após o que a tensão é mantida</p><p>constante e a corrente começa a diminuir.</p><p>IV. As células de energia de íons de lítio são projetadas para fornecer alta capacidade (mAh), o que</p><p>significa que podem armazenar e fornecer uma grande quantidade de energia ao longo do tempo. No</p><p>entanto, essas células não são projetadas para fornecer altas correntes de descarga, sendo mais</p><p>adequadas para aplicações que exigem energia constante e prolongada.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A III e IV, apenas.</p><p>B I e IV, apenas.</p><p>C II e III, apenas.</p><p>D II, III e IV, apenas.</p><p>E I, II e III, apenas.</p><p>A bateria de níquel-hidreto metálico tem uma alta densidade de energia se comparada com as baterias</p><p>NiCd. Contudo, seu ciclo de vida é ligeiramente inferior ao das baterias NiCd. As principais</p><p>aplicações dessas baterias são telefones celulares, câmeras digitais e notebooks mais antigos.</p><p>Fonte: adaptado de: AMBROSIO, R. C.; TICIANELLI, E. A. Baterias de níquel-hidreto metálico,</p><p>uma alternativa para as baterias de níquel-cádmio. Química Nova, [s.l.], v. 24, p. 243-246, 2001.</p><p>Com relação às baterias de níquel – hidreto metálico, analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. As baterias de NiMh devem ser carregadas preferencialmente em modo lento.</p><p>II. As baterias devem ser armazenadas em local seco com baixa umidade, com gases.</p><p>III. A faixa de temperatura recomendada para o armazenamento das baterias a longo prazo de células</p><p>NiMh é de 20 a 30 °C.</p><p>IV. O carregamento é similar ao apresentado para as baterias de NiCd, porém apresentando uma</p><p>eletrônica ligeiramente mais complexa.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A I, II, III e IV.</p><p>B I, apenas.</p><p>C I, II e III, apenas.</p><p>D II e IV, apenas.</p><p>E III e IV, apenas.</p><p>5</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 3/6</p><p>[Laboratório Virtual – Termodinâmica da Célula Eletroquímica] A célula eletroquímica é um</p><p>dispositivo que converte energia química em energia elétrica de forma espontânea, obedecendo aos</p><p>princípios da termodinâmica. Nesse processo, as reações de oxirredução que ocorrem nos eletrodos</p><p>liberam elétrons, que fluem por meio de um circuito externo, gerando uma corrente elétrica. A</p><p>diferença de potencial elétrico entre os eletrodos é determinada pela diferença de reatividade química</p><p>dos materiais utilizados. Como parte do experimento, é necessário a medição</p><p>da diferença de</p><p>potencial da célula eletroquímica.</p><p>Sobre o equipamento utilizado para a medição da diferença de potencial, assinale a alternativa</p><p>CORRETA:</p><p>A Amperímetro.</p><p>B Potenciômetro digital.</p><p>C Ohmímetro.</p><p>D Multímetro.</p><p>E Wattímetro.</p><p>[Laboratório Virtual – Termodinâmica da Célula Eletroquímica] A célula eletroquímica é um</p><p>dispositivo que converte energia química em energia elétrica de forma espontânea, obedecendo aos</p><p>princípios da termodinâmica. Nesse processo, as reações de oxirredução que ocorrem nos eletrodos</p><p>liberam elétrons, que fluem por meio de um circuito externo, gerando uma corrente elétrica. A</p><p>diferença de potencial elétrico entre os eletrodos é determinada pela diferença de reatividade química</p><p>dos materiais utilizados.</p><p>Sobre o que apresenta os principais objetivos da prática, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A Calcular a energia de ativação da reação.</p><p>B Determinar a constante de equilíbrio da reação.</p><p>C Analisar a cinética da reação eletroquímica.</p><p>D Medir a condutividade elétrica de soluções.</p><p>E Avaliar a direção espontânea da reação, o calor envolvido e a variação de entropia.</p><p>6</p><p>7</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 4/6</p><p>A regulação de baterias no Brasil é amplamente orientada por diversas normas e portarias, sendo a</p><p>Portaria INMETRO n° 239, de 09 de maio de 2012, uma das mais significativas. A importância de os</p><p>profissionais estarem bem informados sobre essas normas é fundamental para garantir não apenas a</p><p>conformidade com os requisitos legais, mas também para assegurar a qualidade e a segurança dos</p><p>produtos oferecidos no mercado. Conhecer e aplicar as normas regulamentadoras, como a Portaria</p><p>INMETRO n° 239, permite aos profissionais realizar uma avaliação rigorosa das baterias, promover</p><p>práticas adequadas de fabricação e armazenamento, e garantir que os produtos atendam aos padrões</p><p>de desempenho e segurança exigidos. Além disso, o cumprimento dessas normas contribui para a</p><p>proteção do consumidor e para a sustentabilidade ambiental, mitigando riscos associados a falhas de</p><p>produtos e assegurando que os equipamentos funcionem de maneira eficiente e segura. A adesão às</p><p>normas também é crucial para a competitividade no mercado, uma vez que certifica a conformidade</p><p>com padrões reconhecidos e aumenta a confiança dos consumidores nos produtos comercializados.</p><p>Fonte: adaptado de: GIOVANETTI, J.; CLETO, M. G. Impacto da certificação de produto na</p><p>indústria brasileira de baterias automotivas: um estudo de caso. Gestão & Produção, v. 25, n. 2, p.</p><p>304-318, 2018.</p><p>Considerando o texto, avalie as afirmativas a seguir:</p><p>I. A Portaria n° 239, de 09 de maio de 2012, tem como objetivo ser um regulamento técnico da</p><p>qualidade de baterias chumbo-ácido para veículos automotores e motocicletas.</p><p>II. A portaria busca estabelecer os requisitos essenciais que devem ser respeitados pelas baterias ou</p><p>acumuladores elétricos chumbo-ácido para veículos automotores e motocicletas.</p><p>III. As baterias e acumuladores abrangidos pela portaria são destinados ao arranque de motores</p><p>elétricos, com foco na segurança e no desempenho, visando à prevenção de acidentes.</p><p>IV. Os automóveis, para fins desta portaria, são denominados automóveis todos os veículos da</p><p>categoria L, tanto para o transporte de passageiros quanto para o transporte de cargas, para qualquer</p><p>dimensão ou capacidade, de acordo com a norma ABNT NBR 13776.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A I, II, III e IV.</p><p>B II e IV, apenas.</p><p>C III e IV, apenas.</p><p>D I, II e III, apenas.</p><p>E I e II, apenas.</p><p>A aplicação prática da soldagem por ultrassom em plásticos rígidos foi concluída na década de 1960,</p><p>quando apenas plásticos rígidos podiam ser soldados. O método de soldagem por ultrassom para</p><p>soldagem de peças termoplásticas rígidas foi patenteado em 1965 por Robert Soloff e Seymour</p><p>Linsley. Soloff, fundador da Sonics & Materials Inc., era gerente de laboratório da Branson</p><p>Instruments, onde filmes plásticos eram soldados em sacos e tubos usando sondas ultrassônicas.</p><p>Inadvertidamente, ele moveu a sonda para perto do dispensador de fita plástica e notou que as duas</p><p>metades do dispensador estavam soldadas. Ele percebeu que a solda não precisa ser movida</p><p>manualmente ao redor da peça, mas a energia ultrassônica pode atravessar e ao redor do plástico</p><p>rígido e soldar toda a junta. Ele desenvolveu a primeira prensa ultrassônica. A primeira aplicação</p><p>desta nova tecnologia de soldagem por ultrassom foi na indústria de brinquedos.</p><p>8</p><p>9</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 5/6</p><p>Fonte: INSPESOLDA. Soldagem Por Ultrassom: O Guia Completo. Disponível em:</p><p>https://inspesolda.com/soldagem-por-ultrassom/. Acesso em: 19 jul. 2024.</p><p>A soldagem por ultrassom de metais é uma das tecnologias possíveis de serem aplicadas na fabricação</p><p>de packs de baterias. Com relação à frequência utilizada neste processo, assinale a alternativa correta:</p><p>A Utiliza uma energia ultrassônica de alta frequência, geralmente menos de 20 kHz.</p><p>B Utiliza uma energia ultrassônica de alta frequência, geralmente 20 kHz ou mais.</p><p>C Utiliza uma energia ultrassônica de média frequência, geralmente em torno de 20 kHz.</p><p>D Utiliza uma energia ultrassônica de baixa frequência, geralmente menos de 20 kHz.</p><p>E Utiliza uma energia ultrassônica de baixa frequência, geralmente 20 kHz ou mais.</p><p>Uma bateria de íon de lítio ou bateria Li-Ion é um tipo de bateria recarregável que utiliza compostos</p><p>de lítio como um dos eletrodos. Em 1985, Akira Yoshino desenvolveu o primeiro protótipo baseando-</p><p>se nas pesquisas anteriores de John Goodenough e de outros especialistas durante a década de 1970.</p><p>Posteriormente, uma equipe da Sony desenvolveu a primeira bateria comercial de íon de lítio em</p><p>1991. Com o passar dos anos foram incluídos outros avanços, especialmente no uso de cátodos de</p><p>níquel, manganês e cobalto (NMC), que melhoram a densidade de carga, o desempenho e a</p><p>segurança.</p><p>Fonte: IBERDROLA. Baterias de íon de lítio. Disponível em:</p><p>https://www.iberdrola.com/inovacao/baterias-ion-litio. Acesso em: 19 jul. 2024.</p><p>As baterias de silício podem ser descritas por quatro elementos principais, sendo o cátodo, o ânodo, o</p><p>eletrólito e o separador. O cátodo, pode ser fabricado através de quatro materiais. Assinale a</p><p>alternativa que apresenta estes quatro elementos:</p><p>A Níquel-Cobalto-Alumínio, Manganês, Fosfato de lítio-ferro, Níquel-Manganês-Cobalto.</p><p>B Níquel-Cobalto-Alumínio, Cloro, Fosfato de lítio-ferro, Níquel-Manganês-Cobalto.</p><p>C Níquel-Cobalto-Alumínio, Enxofre, Fosfato de lítio-ferro, Níquel-Manganês-Cobalto.</p><p>D Níquel-Cobalto-Alumínio, Nióbio, Fosfato de lítio-ferro, Níquel-Manganês-Cobalto.</p><p>E Níquel-Cobalto-Alumínio, Cromo, Fosfato de lítio-ferro, Níquel-Manganês-Cobalto.</p><p>10</p><p>Imprimir</p><p>26/09/2024, 17:33 Avaliação II - Individual</p><p>about:blank 6/6</p>