fascículo 2 - curso enem

8/4/2019 fascículo 2 - curso enem

http://slidepdf.com/reader/full/fasciculo-2-curso-enem 1/16

U n i v e r s i d a d e A b e r t a d o N o r d e s t e e E n s i n o a D

i s t â n c i a s ã o m a r c a s r e g i s t r a d a s d a F u n d a ç ã o D e m ó c r i t o R o c h a .

É p r o i b i d a a d u p l i c a ç ã o o u r e p r o d u ç ã o d e s t e f a s c í c u l o .

C ó p i a n ã o a u t o r i z a d a é C r i m e .

Ciências da Naturezae suas TecnologiasFísica, Química e BiologiaAntonino Fontenelle, Beto Aquino, Douglas Gomes,João Karllos, Paulo Lemos e Ronaldo Paiva 0 2



18

Caro Es tudan te

Nes te segundo fascículo es taremos trabalhan

do com a área de Ciências da Na tureza e su

as Tecnologias, buscando

mos trar a você que o es tudo dessa área pode

ser mui to es timulan te, e, an tes de tudo,mui to

ú til para o seu co tidiano.

Nessecon te x to trabalharemos com três assun

tos muito impor tan tes e sempre mui to presen

tes no ENEM: a Energia,

a Radioa tividade e a E volução,buscando re fle t

ir sobre o signi ficado desses impor tan tes conc

ei tos e con te x tualizando-os

em di versas si tuações.

Bom es tudo para você!

Objeto do Conhecimento

EnergiaPrezado estudante,Selecionamos o conteúdo Energia para nessa seção inicial,

uma vez que esse assunto é abordado com grande frequ-ência no Exame Nacional do Ensino Médio, tornando-sefundamental a compreensão desse conceito, bem comode suas conexões com a tecnologia, com a sociedade ecom o meio ambiente. Para ajudá-lo em sua busca peloacesso à universidade por meio do ENEM, procuramos, porintermédio dos textos que seguem, orientá-lo, fazendo-orefletir acerca do tema, desenvolvendo suas habilidades econstruindo suas competências. Assim, acreditamos quevocê poderá aprender de forma significativa sobre essetema tão importante para as Ciências da Natureza e suasTecnologias.

O texto a seguir foi retirado do livro Faces da Energia,de Aníbal Figueiredo e Maurício Pietrocola. Os autores ini-ciam a obra com um suposto diálogo com a Energia, queconta a respeito de sua natureza e das dificuldades que ohomem tem em defini-la. A seguir, vamos buscar, atravésde resolução de exercícios, refletir a respeito do significadodesse importante conceito, contextualizando-o em diver-sas situações.

O QUE É ENERGIA? — Qual o seu nome? — As pessoas me chamam de Energia. — Quer dizer que esse não é seu nome? — Na verdade não tenho nome próprio. As pessoas

me chamam como acham melhor. Até com nomes maislongos, como energia elétrica, energia mecânica ou, ainda,energia solar.

— Então, além do nome, você também é chamadapelo sobrenome?

— É mais ou menos isso... — Mais ou menos? Esses complementos ao seu

nome não são sobrenomes? — É que, ao dizer “sobrenomes”, você poderia pensar

em um grupo de “indivíduos” que se divide em famílias,

como ocorre com as pessoas. Mas, na verdade, sou umaúnica entidade.

— Isso está começando a se complicar! Você nãopoderia ser mais explícita e dizer, afinal, quem évocê?

— O problema está justamente aí. Eu até poderiaenunciar uma definição sobre o que sou... mas não acredi-to que isso torne as coisas mais fáceis. Vou tentar explicarde outra forma. As pessoas vivem falando a meu respeito.Você já deve ter ouvido ou falado algo do tipo: “Precisareide energia para enfrentar o dia de hoje”, “Tive uma semanadura e estou sem energia para passear”, “Vou tomar algoenergético antes da partida de futebol”.

— É verdade... Eu mesmo já disse frases como es-

sas! Quer dizer que estava falando de você? — Estava, sim. — Em que outras situações você é mencionada? — Vou dar como exemplo frases encontradas em jor-

nais, noticiários de televisão etc. Veja: “O aumento na ven-da de eletrodomésticos está levando o sistema energéticodo Brasil ao colapso”, “Reajuste nas tarifas de energia elé-trica tem impacto negativo nos índices de inflação”, “Cadavez mais a energia consumida na Europa vem das usinasnucleares”, “O Sol é nossa grande fonte de energia”, “É pre-ciso buscar fontes de energia não poluentes”.

— Por que tanta importância? — É que sou relacionada à capacidade de realização

de tarefas. Quando alguém diz levantar-se da cama comenergia, na verdade está dizendo estar pronto para um diarepleto de atividades. Ao procurar um alimento energético,está se preparando para uma tarefa difícil. Já o aumento navenda de eletrodomésticos, que são aparelhos que realizamtarefas para as pessoas, vai requerer mais energia das usinas.Em todos esses exemplos o que está em jogo é a relaçãoentre mim (Energia) e as tarefas a serem realizadas.

— Então você realiza tarefas? — Digamos que seja quase isso. Não realizo tarefas.

Quem faz isso são os corpos — como a enceradeira, o li-



19Universidade Aberta do Nordeste

quidificador, a bomba de água, os animais e os própriosseres humanos. Sou apenas uma forma de indicar a possi-bilidade de isso acontecer.

Disponível em: <http:// silviaroldaomatos.blogspot.com/2010/09/um-ser-humano-uma-lampada-acesa-ou.html>.

— Parece complicado... — Não se preocupe em, nesse momento, encontrar umadefinição definitiva sobre o que sou. Isso ficará mais claro de-pois que analisar outras situações em que tomo parte.

— Vou seguir seu conselho. Afinal, com tantaspessoas referindo-se a você no dia a dia, com o tempovou acabar entendendo-a melhor.

— Mas tome cuidado! Nem sempre as pessoas se re-ferem a mim de forma correta. Por ser popular, sou usadapara exprimir as mais variadas situações. Às vezes, as pes-soas exageram e me utilizam para explicar até o que elasainda não conhecem bem.

— Como assim? — Você já ouviu falar do “poder curativo das pedras”? — Acho que li algo a respeit o... — Embora nem to-

dos acreditem nisso,os que defendem essapropriedade das pedrasprocuram justificá-ladizendo que elas pos-suem energia – ener-gia mineral. O mesmoocorre com aqueles queacreditam na existência

da telepatia, assegu-rando que as pessoaspodem enviar e recebermensagens sem o usoda palavra: apenas a for-ça da mente. Dizem queisso acontece através daenergia. Apesar de ficar lisonjeada em ser citada nesses ca-sos, estou certa de que as pessoas dizem isso sem saber oque realmente ocorre nesses processos.FIGUEIREDO, Aníbal; PIETROCOLA, Maurício.Faces da energia :livro texto. São Paulo: FTD, 2000.

Depois dessa leitura, vamos buscar relacionar os con-ceitos que dialogam com a Energia, através de um mapaconceitual:

é

Vamos discutir melhor algumas proposições presentesno mapa. Primeiramente, todo sistema – que pode ser umcorpo (uma bola, por exemplo) ou um conjunto de corpos(os ingredientes presentes em uma panela ao fogo, porexemplo) – possui uma certa quantidade de energia. Essaenergia torna-o capaz de realizar trabalho – empurran-

do um outro objeto, por exemplo – ou de fornecer calor,aquecendo um corpo que esteja próximo a ele.A presença de energia em um sistema está relacionada

ao movimento dele ou de suas partes (energia cinética)e à interação entre partes desse sistema (energia poten-cial). Podemos dizer que há energia nos ventos, devido aomovimento das moléculas do ar; nos alimentos, devido àsinterações eletromagnéticas nos compostos químicos; nascachoeiras, devido ao movimento que a água adquire aoser atraída pela Terra etc.

Devido às diferentes modalidades de movimento e deinteração, a energia acaba recebendo outros nomes: Ener-gia Térmica (do movimento de agitação das moléculas deum corpo), Energia Eólica (do movimento do ar), EnergiaQuímica (das interações eletromagnéticas presentes noscompostos químicos), Energia Nuclear (devido à interaçãoentre os prótons e nêutrons no interior do átomo) etc.

O ser humano, em seu cotidiano, necessita de energiapara mover-se, para mover objetos, para iluminar ou paraaquecer. Uma vez que energia é algo que não se podecriar ou destruir (apenas transformar), torna-se importanteo domínio da transformação de todas as formas de energiaem alguma que seja útil ao homem. A missão de produzirequipamentos capazes de fazer essa tarefa com o melhor

Disponível em: <http:// tudojoia.blog.br/blog/ wp-content/2009/09/poder-pedras.jpg>



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rendimento possível é função da Tecnologia, representa-da, principalmente, pelos engenheiros. Fala-se em rendi-mento porque, na natureza, a maior parte das transfor-mações de energia acaba culminando com “produção”de energia térmica (devido a atritos ou ao efeito térmico – joule – das correntes elétricas) que, muitas vezes, não éo objetivo final.

Questão Comentada

|C1-H2|Leia o texto a seguir, adaptado do site Webmotors:A Fórmula 1 apresentou uma nova tecnologia, que, teorica-

mente, torna os carros mais ecologicamente corretos. O Sistemade Recuperação de Energia Cinética, ou KERS, é um dispositivousado para converter parte da energia desperdiçada nas frena-gens em energia de tipos mais úteis, que então pode ser utilizadapara aumentar a potência dos carros.

Parece bastante complicado, mas não é. A física básica doKERS é explicada em quase todas as escolas de ensino médio.Tudo se baseia no fato de que a energia não pode ser criada ou

destruída, mas pode ser convertida eternamente. Quando vocêdirige seu carro nas ruas, ele possui energia cinética; quandovocê freia, a maior parte dessa energia é convertida em energiatérmica (é por isso que os carros rápidos precisam manter seusfreios frios).

Em um veículo equipado com o KERS, quando o piloto freia,a maior parte da energia cinética ainda é convertida em térmi-ca, mas uma parte é tratada de maneira diferente e armazenadano carro. Quando o piloto pressiona seu botão de impulso, essaenergia armazenada é novamente convertida em energia ciné-tica, e de acordo com o regulamento atual da Fórmula 1, podeproporcionar 80 cv extras por pouco menos de sete segundos.Adaptado de: <http://www.webmotors.com.br/wmpublicador/ Automobilismo_Conteudo.vxlpub?hnid=41931>.

KERS, energia extra na corridaNovidade de 2009, o KERS voltou. Nas freadas, um gerador

transforma parte da desaceleração do carro em eletricidade, quefica armazenada numa bateria. Ao toque de um botão, essa ener-gia alimenta um motor elétrico que ajuda o motor principal, poralguns segundos, com até 80 cavalos.

Disponível em: <http:// epoca.globo.com/infograficos/670_F1/670_f1.swf>.

Considerando o texto e a figura, assinale a alternativa correta.a) A energia cinética é conservada em todo o processo de fre-

nagem, quer seja com o sistema de freios a disco tradicional,quer seja com o KERS.

b) A energia cinética perdida pelo veículo durante o processode frenagem é completamente convertida em energia tér-mica, que é armazenada no KERS, para ser utilizada posterior-mente, durante a corrida.

c) Parte da energia cinética perdida pelo veículo durante o pro-cesso de frenagem é armazenada no KERS na forma de ener-gia elétrica, para posterior utilização, durante a corrida.

d) A energia não pode ser conservada, caso não se utilize oKERS. Assim, utilizando apenas os freios tradicionais, a ener-gia, durante o processo de frenagem, é destruída.

e) Durante a aceleração do veículo, retomando a energia ciné-tica armazenada no KERS, a força de atrito estática entre ospneus e a pista realiza um trabalho positivo, sendo o respon-sável pela variação da energia cinética.

Solução Comentada: Pelo que pudemos perceber do tex-to, parte da energia cinética do veículo, com o sistema KERS, é,durante o processo de frenagem, armazenada em uma bateriaelétrica. Assim, nesse processo, converte-se energia cinética emenergia elétrica, mesmo que ainda haja alguma produção deenergia térmica, quer por atrito, quer por efeito joule. Essa ener-gia armazenada na bateria será convertida novamente em ciné-tica, quando o piloto pressionar o botão que aciona o sistema,acelerando vigorosamente.Resposta correta: c

Para Fixar

|C6-H21|01. Leia o texto a seguir.

“A partir de extensa experimentação e desenvolvimentotecnológico utilizando as propriedades descobertas da energiaelétrica, ficou evidente sua versatilidade e utilidade. A grande re-volução provocada pela iluminação das ruas e casas foi a confir-mação de que a eletricidade t inha chegado para ficar. Tornava-senecessário então, desenvolver maneiras de gerar essa eletricida-de em grande escala, uma vez que a demanda de eletricidadenão parava de crescer. A geração de eletricidade se tornou entãoalgo imprescindível ao desenvolvimento.

A primeira usina comercial de energia elétrica foi instalada emNova York, em 1883, e possuía seis geradores movidos por máqui-nas a vapor. Nessa usina ocorre um conjunto de transformaçõesem sequência até se chegar à forma de energia desejada.”BURATTINI, Maria Paula T. de Castro. Energia : uma abordagem

mult idisciplinar. São Paulo: Livraria da Física, 2008.

Partindo do carvão para se chegar à eletricidade ocorremmúltiplas transformações energéticas, que podemos citar:

a) a energia química da biomassa é convertida em calor atravésda combustão. Esse calor é transformado em trabalho sobrea turbina que ganha energia potencial gravitacional, induzin-do corrente elétrica.

b) a energia química da biomassa é convertida em térmica atra-

vés da combustão. Essa energia térmica é transferida para aágua que, ao evaporar, se expande, realizando trabalho sobreuma turbina, que irá, através de indução eletromagnética,converter a energia cinética da turbina em elétrica.

c) a energia química da biomassa é convertida diretamenteem energia cinética das turbinas que, após movimentar umconjunto de ímãs, produz indução eletromagnética em umsolenoide, proporcionando a geração de energia elétrica.

d) a energia calorífica da biomassa é convertida em energia tér-mica, através da combustão. Essa energia é utilizada para arealização de trabalho mecânico sobre as pás de uma turbi-na, que irá movimentar um conjunto de ímãs, proporcionan-




Fique de Olho

do a conversão em energia elétrica através da indução.e) a energia térmica presente na biomassa é convertida em calor,

através da combustão. Esse calor é fornecido à água que, aovaporizar-se, expande-se realizando trabalho sobre um circui-to elétrico, convertendo toda a energia em corrente elétrica.

|C5-H18|02. A fim de realizar suas tarefas cotidianas, o ser humano neces-

sita de energia. Ao realizar trabalho, o homem “gasta” ener-gia, que precisa ser reposta para poder continuar desempe-nhando suas atividades. Estima-se que um homem de 65 kg,

Guariglia, Viggiano e Mattos fizeram um estudo acerca dasquestões que já apareceram no ENEM sobre energia até oano de 2009. O resultado do trabalho completo deles foipublicado no VII Encontro Nacional de Pesquisa em Edu-cação em Ciências com o título: “Categorias de questõessobre energia no ENEM”.Disponível em: <http:/ /www.foco.fae.ufmg.br/pdfs/1519.pdf.>.

A seguir, transcrevemos o resultado dessa pesquisa:

“A análise [...] nos sinaliza algumas características re-correntes de abordagens de energia elétrica nas provas doEnem de 2004 a 2008, permitindo-nos inferir sobre possí-veis perspectivas comuns. Algumas dessas perspectivas sereferem à abordagem do conceito de energia para avaliara capacidade de interpretação crítica dos estudantes emrelação aos contextos delimitados pelas questões. Pois, fre-quentemente, na abordagem do tema, as questões têmcomo “pano de fundo” uma problemática que envolveuma região ou uma época. Com essa característica, identi-

ficamos que as questões, em geral, trazem fatos e proble-mas atuais que ocorrem no Brasil, relacionados, sobretudo,a fatores econômicos e ambientais.

As formas de energia escolhidas, química e elétrica,indicam um papel fundamental no desenvolvimento tec-nológico e científico de um país. Com isso, as abordagensrelacionadas a esses tipos envolveram modelos de gera-ção atuais e possíveis para o futuro. As questões analisadasnesse período trouxeram problemáticas comuns da atu-alidade ligadas à forma como são geradas e às soluçõesdos problemas enfrentados com as atuais fontes gerado-ras das mesmas. Os problemas se atentam à eficiência decada uma das fontes energéticas. Nesse sentido, algumasquestões que abordam o tema indicaram formas alterna-tivas e mais eficientes, tanto do ponto de vista econômico

quanto dos pontos de vista sociais e ambientais. Quanto àabordagem relacionada à temática ambiental, é frequenteo direcionamento para o estabelecimento de uma matrizenergética que utilize fontes menos agressoras ao meioambiente e que possam ser viáveis economicamente parao Brasil.

O potencial brasileiro foi substancialmente citado nosmais diversos pontos de discussão. Foi destacado seu po-tencial de desenvolvimento de tecnologias de geraçãode energia e, em alguns momentos, foi ressaltada a pos-sibilidade do Brasil tornar-se um exportador de energia.Quanto ao problema de produção de energia, o mundotodo procura respostas muito similares às do Brasil, poisquase todos esperam desenvolver e implantar tecnologiasmenos poluentes e diminuir a dependência do petróleo. Agrande questão que acompanha a energia nos seus con-textos globais está associada a como se desenvolver eco-nomicamente prejudicando o mínimo possível ao meioambiente, ou seja, desenvolvimento sustentável, pois asatuais fontes não possibilitam uma boa relação entre esses

aspectos.”

ConclusãoPortanto, para ficar “antenado”, não deixe de visitar os sitesna Internet que abordam as relações entre ciência, tecno-logia e sociedade como, por exemplo, <http://www.ino-vacaotecnologica.com.br>, que já apareceu em diversasquestões, não apenas no contexto de energia.

Finalmente, é importante ler sempre os enunciadosdas questões com atenção. Neles se encontram informa-ções imprescindíveis para a correta contextualização dasinformações nos itens. Portanto, não se esqueça: o textonão é só um pretexto!

cuja atividade seja sedentária, precise ingerir, através de suaalimentação, a quantidade de 2.200 quilocalorias por dia. Sa-bendo que 1 quilocaloria equivale a aproximadamente 4.200J, a potência de consumo de energia de um ser humanoassemelha-se à potência de:

a) um relógio digital, de pulso.b) uma lâmpada miniatura, de lanterna.c) uma lâmpada incandescente comum.d) um ferro elétrico.e) um chuveiro elétrico.



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Olá, caro vestibulando.Nesta segunda seção trataremos de um assunto muitoútil para o seu cotidiano, mostrando a você que o estu-

do da Química pode ser muito estimulante e aplicado ànossa realidade.

Provavelmente você, ao falar sobre radioatividade,logo se lembra de desastres em usinas nucleares e dosriscos que a exposição à radiação pode oferecer. É bomsaber que a radioatividade está presente em nosso dia adia, desde a geração de energia elétrica até o uso de isó-topos radioativos na medicina, passando pelas pesquisassobre conservação de alimentos e exames radiológicos.Evidentemente, o uso da radioatividade deve ser controla-do para que danos não sejam causados ao meio ambiente

e ao homem.A geração de energia elétrica através de reações de fis-são nuclear em reatores de usinas nucleares tem sido lar-gamente discutida ultimamente devido ao acidente emFukushima, no Japão, quando um terremoto seguido detsunami causou um acidente cujos danos ao ambiente e àpopulação ainda não puderam ser completamente quanti-ficados. Alguns países são muito dependentes da energianuclear, como a França e o próprio Japão, enquanto outros,como o Brasil, pouco utilizam esse recurso energético, emrelação a outras formas de produção de energia elétrica.

Contudo, não é somente na geração de energia elé-trica que a energia nuclear vem sendo utilizada. Algunsprodutos mais perecíveis, como morangos e figos, sãobombardeados com radiação para evitar a proliferação demicrorganismos no alimento. Exames médicos, como ra-diografias e tomografias, também fazem uso de emissõesde radiação para diagnosticar doenças e tumores.

O estudo e pesquisa sobre o uso de radioatividade sãoessenciais para que os benefícios sejam alcançados semque ocorram prejuízos ao homem ou ao ambiente. Vamosa um pequeno resumo teórico.

Resumo téoricoA radioatividade é um fenômeno estritamente nuclear,que consiste na emissão, espontânea ou provocada, deradiações (partículas ou ondas eletromagnéticas). Os ele-mentos radioativos naturais emitem fundamentalmente 3tipos de radiação: alfa (2 prótons e 2 nêutrons) , beta (elé-trons acelerados) e gama (ondas eletromagnéticas de altafrequência).

N NN

N N

N

N

N

N

Particula

beta

Raio

gama

Força eletromagnética

repulsiva

Força nuclear

atrativa

NN

Disponível em: <http:/ /www.glogster.com/glog.php?glog_id=8177344&scale=54&isprofile=true>.

Em 1896, o físico francês Henri Becquerel descobreacidentalmente que o sal duplo de potássio e urânio,K

2UO

2(SO

4)2, sensibiliza chapas fotográficas sem prévia ex-

citação. É a descoberta da radioatividade. Em 1898, PierreCurie (físico francês) e Marie Curie (física polonesa) isolamo polônio de um minério de urânio. Esse elemento é cercade 300 vezes mais radioativo que o próprio urânio. Depois,em 1910, Marie Curie isola também o rádio. Em 1903, o ca-sal ganha o Prêmio Nobel de Física pelas pesquisas sobreradioatividade. No começo do século XX, o físico neoze-landês Ernest Rutherford faz experimentos que revelam aexistência de um núcleo atômico e consegue identificardois tipos de radiação: alfa e beta.

Os principais tipos de radiação são:Alfa (

24): partículas positivas

Núcleos atômicos instáveis, geralmente de elevada massaatômica, emitem radiação alfa, que é constituída por doisprótons e dois nêutrons. Esta é a forma “mais rápida” deprocurar a estabilidade, pois cada partícula alfa tem nú-mero atômico 2 e número de massa igual a 4. Sendo as-sim, a cada partícula alfa emitida por um núcleo instável,o número de prótons reduz duas unidades e o número demassa quatro. Essa radiação apresenta baixo poder de pe-netração e alto poder ionizante (capacidade de ionizar o ar

por onde passa).Neutron

ProtonNúcleo

Partícula

Alfa

Disponível em: <http:/ /www.infoescola.com/fisica-nuclear/radiacao-alfa/>.


Radioatividade




Beta (–1

0): elétrons aceleradosOutra forma de um núcleo atômico se estabilizar é quandoexiste um número bem maior de nêutrons do que de pró-tons. Nesse caso, poderá ocorrer a transformação de umnêutron em um próton. Para essa transformação ocorrer, ea quantidade de prótons aumentar em relação a de nêu-trons, é necessário que ocorra a liberação de um elétron(beta) pelo núcleo atômico. Ou seja, o núcleo atômico irá

emitir e liberar um “elétron”, ou melhor, uma sub-partículacarregada negativamente. O poder de penetração é bemmaior do que a alfa, mas em compensação possui menorpoder ionizante.

Também é possível a emissão de pósitrons, uma espé-cie de antielétron (antimatéria). Esse processo só ocorredevido à transmutação de um próton em um nêutron. Ospósitrons são elétrons positivos emitidos por núcleos comrazão nêutron/próton < 1.

(beta)

(pósitron)

Partícula betaDisponível em: <http://www.educacional.com.br>.

Gama (0

0): ondas eletromagnéticas de alta frequênciaA radiação gama, por ser uma onda eletromagnética damesma natureza da luz, viaja com a mesma velocidadedesta, a 300.000 km/s (no vácuo) e, por isso tem um poderde penetração muito elevado. Isso acontece por ela nãoser partícula, mas sim onda, além do fato dela não possuircarga elétrica (nem positiva, nem negativa). Já o poder io-nizante é considerado menor do que o da alfa e beta.

Disponível em: <ht tp://fisicamoderna12a.blogspot.com/>.

Assim, o poder de penetração das radiações é: > > .

Questão Comentada

| C7-H26|O acidente de Fukushima chamou a atenção da comunidade in-ternacional sobre os riscos e benefícios do uso da energia nucle-ar, bem como as possibilidades de utilização de outras fontes deenergia, de preferência fontes renováveis. Analise um trecho doartigo “O homem e a energia”, do educador Tales de Sá Cavalcan-te, publicado no jornal O POVO em sua edição do dia 24/06/2011.

“Após a catástrofe no Japão, o mundo, cada vez mais tecno-lógico e, por isso, dependente de energia, questiona sua obten-ção a partir do átomo.

Deveríamos acabar de vez com as usinas nucleares? Impossí-vel. Ainda há países dependentes da energia atômica. A França,por exemplo, tem cerca de 80% da sua energia de origem nucle-

ar. O Japão não tem, no momento, outra solução. A Alemanha,corajosamente, iniciou um plano que fechará, gradualmente,suas usinas nucleares até 2022. A Itália referendou a extinção daenergia atômica.

O tema é controverso. Existem defensores da energia nucle-ar que a consideram “limpa”. Estes alegam que, se um grandeterremoto atingisse Itaipu, teríamos uma catástrofe, além dos im-pactos ambientais causados pela construção, como no caso daHidrelétrica de Belo Monte, no Pará, e de outras a serem erguidasno Pantanal. Os contrários às usinas nucleares acham que os de-sastres de outras usinas ceifam vidas no momento do desastre, e,no caso da usina nuclear, mortes ocorrem a longo prazo, comoem Chernobyl.

O desastre no Japão nos leva a buscar energias que não sa-crifiquem vidas. Vários meios alternativos já existem ou estão empesquisa. A energia dos freios de carros da Fórmula 1 já é reapro-veitada. As energias eólica e solar estão a se desenvolver. Já seestuda o aproveitamento da energia das ondas do mar (...)”.

Sobre as formas de obtenção de energia citadas no tex-to e seus conhecimentos sobre o assunto, está correta aafirmação:

a) A obtenção de energia a partir do átomo se baseia em proces-

sos de fusão nuclear, semelhantes aos que ocorrem no Sol.b) Um dos pontos positivos da utilização da energia nuclear é a

inexistência de resíduos radioativos após o processo de fissãodo combustível nuclear.

c) A energia gerada em hidrelétricas não apresenta impactoambiental algum.

d) A energia gerada a partir dos ventos, a energia solar e a ener-gia proveniente do movimento de ondas do mar são formascom impacto ambiental praticamente nulo quando compa-radas com as formas hoje mais utilizadas.

e) A Alemanha ainda aposta no uso da energia nuclear para ge-ração de energia elétrica.

Solução Comentada: A energia elétrica gerada em uma usi-na nuclear se baseia no processo de fissão de núcleos pesados,como U

235, que produz resíduos radioativos (o chamado lixo atô-

mico) que devem ser armazenados em recipientes apropriadospara evitar contaminação do ambiente. Nas hidrelétricas, o im-pacto ambiental sobre a fauna e a flora da região a ser inundadapelo lago da represa é grande, bem como para as populaçõesque devem ser desalojadas de suas residências e cidades devidoà inundação provocada pelo lago. O uso de formas de energiaque t ragam menos agressão ao meio ambiente, como a eólica, asolar e a proveniente do movimento de ondas, parece ser a saídamais aceita para a geração elétrica com menor impacto ambien-tal possível. Finalmente, segundo o texto, a Alemanha pretendedesativar gradualmente suas usinas nucleares até o ano de 2022.

Resposta correta: d

Para Fixar

|C7-H27|03. Leia o texto a seguir.A reserva de urânio de Santa Quitériae a energia nuclear

O depósito de Santa Quitéria está localizado a cerca de 250km de Fortaleza, na parte central do Estado do Ceará. A jazida deSanta Quitéria possui reservas geológicas de 142,5 mil toneladas



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de urânio associado ao fosfato. Nesse minério, 8,9 milhões de to-neladas são de P2O5 e 79,3 mil toneladas são de U3O8.

Embora seja a maior reserva de urânio que o país possui, aviabilidade econômica é dependente da exploração de fosfatoassociado. Isso significa que a extração de urânio está condicio-nada à produção de ácido fosfórico – insumo utilizado na indús-tria de fertilizantes e de refrigerantes.

Acelerar o aproveitamento das jazidas de urânio do país éuma das diretrizes da estratégia nacional de defesa. Lançado peloentão presidente Lula, em dezembro de 2008, o plano é a defesado domínio da tecnologia nuclear. O mundo tem hoje algo emtorno de 400 usinas nucleares, baseadas em fissão, em funciona-mento. A demanda de urânio é estimada em 64 mil toneladas/ ano. O Brasil possui a sétima maior reserva desse minério, apesarde ser um urânio empobrecido, com aproximadamente 99% doisótopo 238 e 1% do isótopo 235.

O enriquecimento do urânio requer uma grande tecnologia, já dominada pelo Brasil. O urânio enriquecido de 3% a 7% de U235 é suficiente para alimentar um reator nuclear de uma usina. Abomba já exige um grau maior que 90%. A energia gerada noprocesso de fissão de 1 g de U235 é o equivalente a 25 toneladasde TNT.Texto adaptado do Jornal da Ciência e UNB – Santa Quitéria, ligada ao Ministério

da Ciência e Tecnologia.

Sobre o tema explorado no texto, é possível afirmar.a) O urânio natural é empobrecido porque possui um baixo

teor do isótopo 238, menos físsil e, dessa forma, exige maiormassa crítica para manter a reação nuclear em cadeia.

b) A viabilidade na exploração do urânio está associada à ex-ploração do fósforo. Esses dois elementos são encontradosna reserva de Santa Quitéria, na forma de ácidos inorgânicosoxigenados.

c) A fissão nuclear do urânio enriquecido de 3% a 7% de U235

éuma reação em cadeia controlada. A grande quantidade deenergia liberada nesse processo converte-se em eletricidade,na usina termonuclear.

d) O programa nuclear no mundo tende a ser extinto, pois aúnica fonte de energia atômica é a fissão, e o único elementoradioativo é o urânio, cuja meia-vida é inferior a 10 dias.

e) Os dados revelados no texto mostram claramente que oBrasil está investindo no campo da energia atômica, mesmosabendo que uma reação química produz mais energia queuma fissão nuclear.


Mais perto da fusão nuclear controladaCientistas norte-americanos ultrapassaram uma etapa con-

siderada crucial para a fusão nuclear controlada – processo quepoderia resultar em fonte inesgotável de energia limpa e resolverproblemas relacionados a combustíveis fósseis.

Os pesquisadores conseguiram produzir um nível de energia

sem precedentes, informou a Administração Nacional de Segu-rança Nuclear dos Estados Unidos. Os cientistas americanos con-seguiram produzir 1 megajoule com a concentração simultâneade 192 raios laser a uma temperatura de 111 milhões de grausCelsius, num tubo do tamanho de um apontador cheio comdeutério e trítio.

A fusão nuclear é o motor das estrelas e sua produção artifi-cial forneceria uma alternativa ilimitada e de geração limpa parasubstituir o recurso minguado das reservas de combustíveis fós-seis. No entanto, até agora, a fusão controlada representa um de-safio tecnológico, devido às altíssimas temperaturas e pressõesenvolvidas.Texto adaptado do Portal Terra , acessado em 29 de janeiro de 2010.

O texto revela claramente que a fusão nuclear:a) é um processo físico de transformação, em que elementossão transmutados em outros mais estáveis, em condições ex-tremas de temperatura e pressão.

b) é uma fonte de energia limpa, pois evita a emissão de ga-ses poluentes que contribuem para o efeito estufa. A grandedesvantagem é o lixo radioativo produzido.

c) realizada com os isótopos do hidrogênio descrita no texto,gera energia suficiente para vaporizar 180 kg de água (en-talpia de vaporização = 40,7 kJ/mol de água líquida; massamolar da água = 18 g/mol).

d) dos isótopos do hidrogênio, que ocorre nas estrelas, temcomo produto átomos de hélio. Durante esse processo hágrande liberação de energia sem os danos ambientais doscombustíveis fósseis.

e) até agora possui como grande desafio reduzir as altíssimastemperaturas exigidas. Isso será possível com o desenvol-vimento de catalisadores e inibidores adequados paraessa reação.

Fique de Olho

ACIDENTES NUCLEARESApesar de ser relativamente recente o uso da radioati-vidade, a história já conta com vários acidentes envolven-do fontes radioativas e usinas nucleares.O acidente ocorrido em Chernobyl (ex-URSS), em abril de1986, embora o mais grave, é apenas um de uma grandesérie. O primeiro conhecido foi o incêndio ocorrido em ou-tubro de 1957 num reator nuclear em Windscale, na Ingla-terra. As consequências desse acidente nunca foram sufi-cientemente esclarecidas. Tal reator continua em atividadeapós 300 acidentes de diversas proporções, rebatizado deSellafield.

Entre 1969 e 1979 foram relacionados 169 acidentescuja gravidade poderia ter causado a fusão do núcleo doreator, o pior tipo de acidente nuclear possível. De todosos acidentes desse período, o mais sério foi o de Three MileIsland (EUA) em 1979. Nesse caso, o núcleo chegou a fun-dir, apesar de tal fato ter sido ocultado à época. Em todo ocaso, foi pouca a radiação liberada para o ambiente. Esseacidente deixou clara a falta de treinamento do pessoal e afalha nos sistemas de alarmes.

O acidente de Chernobyl ocorreu justamente duran-te um teste para aumentar a segurança, no momento em




que o reator estava sendo desacelerado para a limpezaanual, isto é, a retirada de cerca de uma tonelada de resí-duos altamente radioativos. Por “erro humano”, deu-se osuperaquecimento do núcleo, danificando o sistema decontrole da fissão nuclear. A formação de gás hidrogênioe sua consequente explosão arremessou partes do teto dausina. Foram lançados na atmosfera radionuclídeos commais de 43 milhões de curies, contaminando quase toda aEuropa (1 curie corresponde a 3,7 . 1010 desintegrações/s).

Com trinta focos de incêndio e chamas que chegarama 500 m de altura, os bombeiros conseguiram controlar asituação catorze dias após o acidente. Quase mil pessoasforam hospitalizadas com intoxicação radioativa, muitascom graves lesões. Até o final do ano de 1986, 31 mortesforam relatadas. Cerca de 150 mil pessoas foram retiradasda chamada zona de segurança, num raio de 30 km ao re-dor da usina. A cidade de Chernobyl é hoje um lugar aban-donado, uma cidade fantasma. O reator número 4, ondehouve o acidente, foi isolado por uma cúpula de concretopor um prazo indeterminado, séculos, talvez. Os reatores 1,2 e 3 voltaram ao funcionamento.

Até seis dias após o acidente, uma nuvem de radionu-

clídeos varreu os ares da Escandinávia, Polônia, Alemanhae da própria União Soviética. Depois disso, a mudança nadireção dos ventos levou a nuvem radioativa para o restan-te da Europa, ficando menos atingidos Portugal, Espanha eFrança. Os radionuclídeos que se depositaram no solo con-taminaram toda a vegetação, comprometendo as pasta-gens do gado e, consequentemente, a carne, o leite e seusderivados. O consumo desses alimentos contaminados esua comercialização internacional têm gerado polêmicasaté os dias de hoje. O Brasil, por essa época, comprou carneque até 1992 estava conservada sob congelamento. Esti-ma-se que, nos próximos anos, aproximadamente 9.000pessoas, de cada 5 milhões, poderão morrer de câncer naUcrânia, na Polônia e na Romênia.

Além dos acidentes ocorridos nas usinas nucleares,vários outros acidentes envolvendo fontes radioativas têmocorrido em diversas partes do mundo. Entre eles, um aci-dente com uma fonte de 60Co, de um aparelho de radio-terapia, que aconteceu no México, em 1983. Em 1987, umacidente semelhante ocorreu em Goiânia (Goiás), com con-sequências bem mais sérias que as do acidente do México.

No dia 13 de setembro, dois catadores de papel rouba-ram um aparelho de radioterapia, que estava em desuso,de um prédio abandonado, o Instituto Goiano de Radio-terapia. O aparelho foi vendido a um ferro-velho, após tersido desmontado. Violaram um cilindro metálico que con-tinha a fonte radioativa, o 137Cs, o qual foi levado para casapelo dono do ferro-velho. Uma luz azulada, provenientedo pó contido no cilindro, encantou as pessoas. A misterio-sa “purpurina” foi distribuída entre amigos e parentes, dan-

do início a uma contaminação por 137Cs de cerca de 250pessoas e uma dezena de localidades. Vômitos, diarreias,tonturas e queimaduras nos braços levaram a família aohospital. Somente duas semanas após o acidente a ques-tão chega à Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN),que acionou então um plano de emergência. Internaçõese descontaminação dos locais mobilizaram a CNEN e osmédicos do Rio de Janeiro. Em outubro, registraram-sevárias mortes, entre elas a de uma menina de 6 anos quehavia passado o pó radioativo pelo corpo e ingerido umpouco, ao comer com as mãos contaminadas.

Todo o lixo radioativo foi transportado para um ter-reno, a 20 km do centro de Goiânia, e depositado sobre

plataformas de concreto. Este foi o local escolhido para oarmazenamento provisório dos rejeitos, após uma polê-mica que envolveu as autoridades de vários Estados bra-sileiros, que se recusaram a receber o material. Depois demuitas discussões, protestos, jogo de “empurra-empurra”,o governo Sarney resolveu a questão do lixo de Goiâniacriando um Projeto de Lei em que fazia a distinção entredejetos radioativos e dejetos nucleares, ou seja, o acidenteradioativo de Goiânia não teria nada a ver com o Progra-ma de Energia Nuclear Nacional, logo caberia ao próprioEstado de Goiás armazenar seu “lixo radioativo”, e assimseria no caso de outros acidentes semelhantes. Ainda hojepermanece, a céu aberto, o “lixo radioativo” em seu localprovisório.

Quanto aos locais atingidos pelo 137Cs, apresentamatualmente taxas de radiação inferiores às de Guarapari oude Poços de Caldas, locais de exposição radioativa natural.De fato, os locais contaminados já haviam sido liberadospara a população cinco meses após o acidente.NOVAIS, Vera.Química 3 – Estrutura da Matéria e Química Orgânica. SãoPaulo: Atual. 1993.


EvoluçãoDando continuidade aos nossos estudos na área de Ciên-cias da Natureza e suas Tecnologias, neste último assuntodeste fascículo abordaremos um importante conceito des-sa área do conhecimento: a Evolução.

A palavra evolução pode ser aplicada em diferentescontextos e possui diferentes significados. Em uma lin-guagem leiga pode significar melhoria, todavia em umalinguagem biológica o termo deve ser entendido comomudança.

Exemplos:1. Leigo: Meu telefone representa a evolução dos celulares.2. Biólogo: A população encontra-se em evolução e seu

futuro é incerto.Note que no exemplo 1 temos o sentido de melhoria, o

que não ocorre no exemplo 2.A Biologia apresenta uma ampla área de conhecimen-

tos, pois tem como objeto de estudo a vida. A compreen-são correta do conceito de evolução nos levará à unifica-



26

ção da Biologia, como podemos observar pelas palavrasde Theodosius Dobzhansky:

“nada em Biologia faz sentido exceto à luz da evolução”.T. Dobzhansky

Nós humanos temos como uma de nossas qualida-des a curiosidade. Perguntas iniciadas com “por que” sãoconstantemente formuladas desde a mais tenra idade e àsvezes deixam os pais aflitos para a elaboração de uma res-

posta adequada.1. Por que os peixes têm brânquias?2. Por que a girafa possui um pescoço tão longo?3. Por que existem bactérias resistentes a antibiót icos?4. Por que existe o câncer?5. Por que ratos têm hábitos noturnos?6. Por que não conseguimos extinguir o mosquito

transmissor da dengue?

São apenas algumas perguntas que podem ser formu-ladas com o “por que”. Para respondermos questões inicia-das dessa forma, precisamos entender o processo evoluti-

vo como sendo um processo de mudança.Dois grandes cientistas são lembrados quando explo-ramos o tema, são eles: Lamarck e Darwin. Resumimos, aseguir, suas interpretações sobre o processo evolutivo.

LamarckA Teoria da Evolução de Lamarck é fundamentada em doisaspectos:1. Lei do uso e desuso: o uso ou o desuso de determinado

órgão define, respectivamente, seu desenvolvimento ouatrofiamento.

2. Transmissão das característi cas adqui ridas aosdescendentes: os descendentes receberiam dos paisa nova condição do órgão surgida pelo uso ou desusodo mesmo.Observe que, segundo Lamarck:

• o ambiente é agente que ocasiona a transformação dasespécies (transformismo).

• os seres se modificam atendendo a uma necessidadeimposta pelo ambiente.

• a tendência dos seres para um melhoramento constanterumo à perfeição.

Disponível em:<http://3.bp.blogspot.com/ -3VRN3kBAI-U/TazHfjsCevI/ AAAAAAAAAA0/qtHA45ahSyM/s1600/giraffe_lamark.jpg>.

As ideias de Lamarck mostram-se inadequadas paraa compreensão cientificamente correta dos fenômenosevolutivos.

DarwinSegundo Darwin, a evolução deve ser entendida como amodificação na descendência ao longo das gerações deuma população. Em outras palavras, para que haja evolu-ção é necessário que haja variações entre os descendentesde uma população.

A famosa seleção natural seria o mecanismo que atu-aria sobre essa variação de seres, eliminando aqueles quenão apresentam características que permitam seu sucessona competição por recursos (habitat , parceiros ou comida).

Entende-se então que, esse processo, atuando pormuitas gerações, acarretaria a modificação de uma popu-lação, podendo a mesma extinguir-se ou aumentar suarepresentatividade em uma determinada área.

A sobrevivência dos mais adaptados serve para iniciaras repostas às perguntas elaboradas anteriormente, poisas características exibidas pelos seres estão constantemen-te sendo selecionadas pelo ambiente, e o resultado parcialpode ser visto nas condições que momentaneamente ob-servamos: girafas com longos pescoços, bactérias resisten-tes, mosquitos resistentes etc.

Observe na figura acima que os dois tipos existem ini-cialmente, mas, ao longo das gerações, o tipo dois torna-sedominante em número na região.

Observe que segundo essa ideia, as mudanças no am-biente estão constantemente elegendo os seres que estãomelhor adaptados.

Segundo Darwin:• a variação da prole é fator decisivo para sua sobrevivência.• a evolução ocorre nas populações e não nos indivíduos.• seres que nascem com características vantajosas

sobrevivem.• seres menos adaptados são eliminados.• o ambiente seleciona.




Após a leitura do resumo acima, tente responder as se-guintes questões.1. Por que temos hoje muitas bactérias resistentes aos

antibióticos?

2. Por que os mosquitos deixam tantos descendentes?

Dica: lembrem-se: o que observamos hoje é apenas umresultado parcial da sobrevivência diferencial dos seres.

Questão Comentada

|C4-H15, H16|Cepaea é um caramujo terrestre predado principalmente poraves. Um estudo da distribuição das formas claras e escuras deCepaea em áreas de mata e em áreas abertas resultou no gráficoa seguir.

Podemos afirmar que é cientificamente correto que:a) em áreas abertas encontraremos mais caramujos claros do

que escuros, pois estes foram lentamente se transformandonaqueles.

b) a seleção natural não atuou no estudo em questão.c) indivíduos com conchas escuras sobrevivem melhor em lo-

cais claros, pois enfrentam uma menor competição.d) encontraremos, nas áreas escuras, mais indivíduos escuros,

pois o uso da concha induziu a produção de pigmentos.e) o gráfico pode ser explicado a partir da sobrevivência dife-

rencial de indivíduos submetidos à seleção natural.

Solução Comentada: Devemos lembrar que as ideias de La-marck não explicam convincentemente os fenômenos evolu-tivos, logo não devemos aceitar as ideias de transformação pornecessidade (mutações dirigidas) e a transmissão dos caracteresadquiridos. Logo, invalidaremos os itens:a, que sugere a transfor-mação, e d, que sugere o uso e desuso, bem como a mudançapor necessidade. O item b será invalidado, pois todo ambienteexerce seleção constante sobre os indivíduos que nele habitam.O item c sugere que os indivíduos de conchas escuras estãomelhor adaptados em locais claros, mas o gráfico nos mostra ooposto. Por fim, o item e que sugere a sobrevivência diferencialde indivíduos claros em áreas claras e indivíduos escuros em áre-as escuras.Resposta correta: e

Para Fixar

|C4-H13, H16|05. Os dois cartuns, de Garry Larson, apresentados a seguir, ilus-

tram duas visões diferentes do processo evolutivo:

No cartum A, movidos pelo excesso de população, vários ani-mais atiram-se ao mar, realizando assim um suicídio coletivo.Um dos animais, entretanto, possui uma boia. No cartum B,algumas criaturas aquáticas jogavam beisebol e, por aciden-te, a bola foi lançada à terra. Para que o jogo prossiga é preci-so que alguém recupere a bola. Após as análises dos cartuns,

marque a opção correta.a) No cartum A, animais com boia aparecem, pois há a necessi-

dade de sobrevivência diferencial.b) A extinção das espécies é um fenômeno falacioso, pois,

como constatado no cartum A, a necessidade transforma osindivíduos adaptando-os às diferentes condições ambientais.

c) As ideias de Lamarck encontram-se representadas no cartum A.d) As ideias darwinianas encontram-se representadas no car-

tum B.e) Em A notamos que as diferenças existentes entre os seres

de uma população podem garantir sua sobrevivência diantedas condições adversas.

|C4-H16; C5-H17|06. Leia o texto a seguir.Há algum tempo, a resistência a antibióticos vem-se tornan-

do um problema mundial de Saúde Pública, porque dificulta otratamento de infecções bacterianas.

Analise a figura 1, em que está representada uma popula-ção de bactérias que, logo após a introdução de antibiótico, setornou resistente. Atualmente, os antibióticos são utilizados emlarga escala tanto em países desenvolvidos quanto naqueles emdesenvolvimento. Analise a tabela (Figura 2), em que está indica-da a quantidade de antibióticos utilizada nos Estados Unidos, emdiferentes situações.



28

Exercitando para o Enem

|C5-H18|01. Conforme foi discutido até aqui, os processos físicos envol-

vem conversão de energia de uma forma em outra. Váriosequipamentos são construídos objetivando alguma formade conversão. Associe corretamente a coluna superior com acoluna inferior e indique a alternativa que relaciona correta-mente as colunas.Dispositivo:

1. Pilha de rádio2. Gerador de usina hidrelétrica3. Chuveiro elétrico4. Alto-falante5. Máquina a vapor

Transformação de tipo de energia:a. Elétrica em Mecânica

Figura 1

Introdução do

antibiótico

ampicilina

Sensível ao antibiótico

ampicilina

Resistente ao antibiótico

ampicilina

Figura 2 Uso de antib iót ico

Quant idade deantibiótico/ano

No tratamento de doençasinfecciosas em seres humanos

11,5 . 106kg

Em rações para animais 7,0 . 106kg

Na agricultura 4,5 . 106kg

Após a leitura do texto e a análise das figuras, marque a op-ção correta.

a) O uso de antibiót icos favorece o aparecimento de bactériasresistentes, pois o medicamento favorece a ocorrência de va-riabilidade genética em bactérias.

b) Assim como o uso em hospitais, o uso na agricultura favore-ce, na mesma medida, a formação de bactérias resistentes, asquais serão responsáveis por infecções em humanos.

c) A solução definitiva para o problema será o desenvolvimentode antibióticos mais potentes em seu mecanismo de ação.

d) O incentivo à pesquisa será fundamental, pois o desenvolvi-mento de cepas mutantes sensíveis aos antibióticos devemser produzidas com o objetivo de competir com as resisten-tes e levá-las à extinção.

e) O aparecimento abundante de bactérias resistentes é o resul-tado da seleção natural atuando sobre a variedade de bacté-rias existentes.

Fique de Olho

A convivência em sociedade permite a nós humanosa compensação de nossas deficiências individuais, afinal,diferimos quanto à imunidade, à força, criatividade, eloqu-ência, cor de pele, ao condicionamento físico, à acuidadevisual, às aspirações políticas, à fert ilidade, à coordenaçãomotora, à afinidade musical e muitas outras características.Todavia conhecemos sempre pessoas diferentes que apre-sentam qualidades as quais não possuímos.

Essas diferenças, ou seja, essa variabilidade, nos tor-nam dependentes da vida em sociedade, logo, a diversi-dade torna nossa população bem-sucedida mediante aseleção natural a qual estamos constantemente expostos.Sem variação não há evolução.

A manutenção dessa variabilidade deve, penso, sermantida e respeitada por cada um que compõe nossa es-pécie. Somente com o exercício da tolerância e respeitoàs opiniões divergentes de nossos semelhantes estaremos,verdadeiramente, contribuindo para a democracia e acimade tudo para a evolução e adaptação de nossa sociedade.

Cabe a nós, integrantes de uma sociedade que visa aigualdade de oportunidades para todos, ampliarmos, deforma ética, o conhecimento científico para a construçãode um mundo mais justo e adaptado às mudanças.

Disponível em: <http://jbatistap.blogspot.com>. Disponível em: <http:// inglesmaistic.blogspot.com>. Disponível em:<http:/ /www.mudodastribos.com>.




b. Elétrica em Térmicac. Térmica em Mecânicad. Química em Elétricae. Mecânica em Elétricaa) 1–d; 2–e; 3–b; 4–a; 5–cb) 1–d; 2–a; 3–b; 4–e; 5–cc) 1–b; 2–e; 3–d; 4–a; 5–cd) 1–d; 2–b; 3–c; 4–a; 5–ee) 1–b; 2–a; 3–d; 4–e; 5–c


“Para ser gerada, a energia elétrica passa por processos queatingem fatalmente o meio ambiente. Com o aumento desmedi-do do seu consumo e a manutenção de sua forma tradicional deobtenção, criam-se sérios riscos para a vida em nosso planeta.

Existem várias fontes para obtenção da energia elétrica. Po-demos citar entre elas: o Sol, o vento, as águas, a geotermia, asmarés, as correntes marinhas, a nuclear, a lenha, o bagaço dacana, o carvão, o gás natural, óleo diesel e outras.

Muitas dessas fontes são renováveis e causam poucos im-pactos ao meio ambiente; outras, ao contrário, são muito impac-tantes, assim como as linhas de transmissão, que ocupam faixas

contínuas de terras e desfiguram as paisagens.No Brasil, a eletricidade é predominantemente hidráulica,

mas é gerada também em termoelétricas que utilizam carvãomineral, óleo combustível e fissão nuclear.

Os impactos causados pela energia elétrica quase não sãopercebidos, pois as transformações ambientais ocorrem antesque a energia chegue até nós.”Disponível em: <http://www.ced.ufsc.br/emt/trabalhos/historiadaeletricidade/ ENERGIA%20ELETRICA%20E%20MEIO%20AMBIENTE.htm>.

Nesse sentido, podemos afirmar corretamente que:a) as hidrelétricas representam fonte renovável de energia e

não causam impactos na natureza, por isso, devem ser es-timuladas, mantendo em boas condições o ar nos arredores

de sua instalação.b) a construção das instalações de uma usina termonuclear

provoca menor impacto ambiental na região de implantaçãodo que aquele provocado pela construção da instalação deuma hidrelétrica, que ocupa grande área, inundando gran-des regiões.

c) a queima do etanol para a produção de energia tem impac-to equivalente ao da queima de derivados do petróleo, umavez que ambos vão lançar dióxido de carbono na atmosfera,contribuindo para o aumento do efeito estufa.

d) no Brasil, seria ideal que a principal forma de produção deenergia elétrica fosse feita a partir da conversão da energiaeólica de aerogeradores, porque estes não provocam impac-

to e podem ser instalados com grande potência em quais-quer regiões.e) o uso de carros elétricos evitaria todo e qualquer impacto am-

biental, uma vez que a energia elétrica é limpa. Assim, o pro-blema da poluição devido às grandes frotas seria eliminado.

|C1-H3|03. Acerca do conceito de energia térmica, assinale a alternativa

correta.a) O aumento da quantidade de calor que um corpo possui

acarreta ou um aumento de temperatura (conhecido comocalor sensível) ou uma mudança de estado físico (conhecidocomo calor latente).

b) A transferência de calor de um corpo para outro só é possívelse houver um meio condutor de calor entre eles, caso contrá-rio, haverá isolamento térmico.

c) Quando se transfere calor a um cubo de gelo, independente-mente de sua temperatura, ele irá derreter-se, aumentandosua quantidade de calor latente.

d) A transferência de calor a um corpo é capaz de aumentar suaenergia interna, acarretando ou o aumento da energia cinéti-ca média de suas moléculas (temperatura) ou o aumento daenergia potencial associada à agregação dessas moléculas,provocando mudança de estado físico.

e) Calor é a energia térmica em trânsito entre dois corpos quepossuem temperaturas diferentes, fluindo espontaneamentepara o corpo de menor temperatura, acarretando necessaria-mente seu aquecimento.

|C5-H17|04. Os prejuízos causados ao ser humano pela exposição à ra-

diação dependem de dois fatores: a quantidade de radiaçãoabsorvida, expressa em rads (que corresponde a 0,01 J deenergia absorvida por kg de tecido); e um fator apropriado n,que consiste em um número que se multiplica o número derads para que se obtenha o efeito biológico total da radiação,

expresso em rems. Para radiações beta, gama e raios X, o va-lor de n é 1, e para radiações alfa e nêutrons de alta energia,o valor de n é 10.

Em Princípios de Química , de Masterton et al, de 1990, é tabe-lada a dose de radiação e o correspondente efeito esperado:

Dose(em rems)

Efeito provável

0 a 25 Nenhum efeito observado.

25 a 50 Pequena diminuição das células brancasdo sangue.

50 a 100 Lesões, diminuição marcante nas células

brancas do sangue.100 a 200 Náuseas, vômitos, perda de cabelo.

200 a 500 Hemorragia, úlcera, possível morte.

Mais de 500 Fatal.

Uma radiografia torácica comum emite cerca de 2 . 10 –3J porkg de tecido. Qual o efeito esperado após uma pessoa tersido exposta a essa radiação?

a) Nenhum efeito observado.b) Pequena diminuição nas células brancas do sangue.c) Diminuição marcante nas células brancas do sangue.d) Perda de cabelo.e) Hemorragia.


Por que reatores precisam ser resfriados,mesmo desligados?Em março de 2011, um terremoto seguido de tsunami provocouum sério acidente nuclear em Fukushima, no Japão. O processode fissão nuclear de urânio que ocorre no reator pode ser descri-

to por:"

.

Para que o processo de fissão ocorra é necessário que os nêu-



30

trons tenham velocidade moderada, sendo chamados de “nêu-trons térmicos”. O processo libera calor e esse calor liberado éusado para vaporizar água, que finalmente produz energia elétri-ca. O problema ocorrido no Japão reside no fato de que, mesmocom o reator desligado, os produtos gerados em processos defissão nuclear são ainda radioativos e podem emitir nêutrons ouradiação beta, processos também exotérmicos. Portanto, mesmodesligado o reator precisa de resfriamento, mas, com o terremo-to, geradores a diesel também foram desligados e a refrigeraçãofoi comprometida. Com o superaquecimento, pode haver derre-timento do material do núcleo do reator e liberação de radioisó-topos para a atmosfera.Texto adaptado de Informe-se sobre a Química , número 46,de Tito Peruzzo e Eduardo Canto.

Sobre os processos radioativos descritos no texto, é corretoafirmar que:

a) processos de fissão nuclear são caracterizados por serem en-dotérmicos.

b) o produto da reação de fissão nuclear é inofensivo ao ser humano.c) o processo de fissão, além de liberar grande quantidade de

energia, é caracterizado pela união de núcleos menores, ge-rando núcleos maiores.

d) a reação de fissão ocorrida em reatores é uma reação em ca-deia, em que os nêutrons produzidos em uma reação susten-tam outras reações de fissão, que por sua vez produzem maisnêutrons.

e) o derretimento do material do núcleo do reator é tambémconhecido como fusão nuclear.


Uma das principais aplicações da radioatividade é na medi-cina, mais precisamente no diagnóstico por imagens e na radio-terapia. Os radioisótopos entram na composição dos fármacos esão rastreados pelo corpo: o iodo 131 é usado para mapeamentoda tireoide; o mercúrio 197 é utilizado para identificação de tu-mores cerebrais; o ferro 59 é usado para estudo das células ver-melhas do sangue; já o cobalto 60 é empregado na radioterapiapara destruir células cancerosas.

Mais recentemente foi desenvolvido um exame denominadoPET SCAN (Exame de Tomografia de Emissão de Pósitrons) quepermite obter imagens do corpo humano com maiores detalhese menor exposição à radiação. A técnica utiliza compostos orgâ-nicos marcados com

6C11. Esse isótopo emite um pósitron (

+10),

formando um novo elemento, em um processo com meia-vidade 20,4 minutos. O pósitron encontra rapidamente um elétronem sua trajetória, aniquilando-se. As duas partículas são converti-das em dois fótons de radiação gama (0

0). Essa radiação oriundada aniquilação é captada por aparelhos específicos e interpreta-da como imagem.

Sobre o texto, é possível inferir.a) No decaimento radioativo do radioisótopo usado no PET

SCAN, o produto é um novo elemento com número atômicoe número de massa uma unidade maior.

b) O decaimento do radioisótopo e a aniquilação do pósitronpodem ser representados, respectivamente, por:

6C11

+10+

7N11 e +1

0 + 0e –1 20

0.c) Uma dose, com o composto orgânico marcado foi preparada e

administrada de imediato no corpo de um paciente que irá reali-zar o exame. Após 81,6 minutos restarão 6,25% do radioisótopo.

d) Todos os radioisótopos citados no texto apresentam núcleosinstáveis, por esse motivo são radioativos. Já o carbono 11,usado no PET SCAN, por ter uma razão nêutron/próton > 1,emite pósitrons.

e) Durante o decaimento do radioisótopo carbono 11, para queocorra emissão de pósitron (antielétron), é necessária a con-versão de um nêutron em um próton. Dessa forma, o númerode massa é mantido (isóbaros) e o número atômico aumentaem uma unidade.

|C4-H13, H16 / C5 - H17|07. Pesquisas mostram que, em modalidades que exigem bom

condicionamento aeróbico, o coração do atleta dilata, poisprecisa trabalhar com grande volume de sangue.Em um esforço rápido e súbito, como um saque no tênis,uma pessoa normal pode ter o pulso elevado de 70 a 100batimentos por minuto; para um atleta, pode se elevar de 60a 120 bpm, como mostra o gráfico a seguir.

Adaptado deFolha de S. Paulo , 6 jun. 2004.

Marque o item correto.a) De acordo com o gráfico, filhos de atletas apresentam, ao

nascerem, corações maiores que os filhos de pessoas nor-

mais.b) A prática de exercícios acarreta uma maior eficiência cardí-

aca, com consequências diretas nos genótipos dos atletas,que transmitem essa característica à sua descendência.

c) A pessoa normal, em repouso, apresenta batimentos cardía-cos menos acelerados que o de um atleta.

d) O condicionamento físico atlético depende das relações como ambiente, não sendo o mesmo transmitido à prole.

e) O atleta é mais evoluído do que a pessoa normal.

|C4-H15, H16|08. “Os progressos da medicina condicionaram a sobrevivência

de número cada vez maior de indivíduos com constituições

genéticas que só permitem o bem-estar quando seus efeitossão devidamente controlados através de drogas ou procedi-mentos terapêuticos. São exemplos os diabéticos e os hemo-fílicos, que só sobrevivem e levam vida relativamente normalao receberem suplementação de insulina ou do fator VIII dacoagulação sanguínea”. Essas afirmações apontam para as-pectos importantes que podem ser relacionados à evoluçãohumana. Pode-se afirmar que, nos termos do texto:

a) as intervenções realizadas pela medicina interrompem a evo-lução biológica do ser humano.

b) os usos da insulina e do fator VIII da coagulação sanguínea fun-cionam como agentes modificadores do genoma humano.




c) as drogas medicamentosas impedem a transferência do ma-terial genético defeituoso ao longo das gerações.

d) os procedimentos terapêuticos normalizam o genótipo doshemofílicos e diabéticos.

e) os avanços da medicina minimizam os efeitos da seleção na-tural sobre as populações.

|C4-H13, H14|09. A pequena Amanda, curiosa e inquieta, certa feita indagou

a seu tio: tio, por que existem pessoas com cores diferentes?Tendo em vista o conhecimento científico atual, marque amelhor resposta para o questionamento de Amanda.

a) As pessoas de pele clara estão se transformando em pessoasde pele escura por causa do efeito estufa.

b) Devido às radiações ultravioletas, pessoas com pele clara pre-ferem casar-se com pessoas de pele escura.

c) A diferença de pele se deve aos diferentes tratamentos esté-ticos que não param de evoluir.

d) Tanto pessoas com pele clara quanto com pele escura estãose reproduzindo e passam suas características para seus des-cendentes.

e) As mudanças climáticas forçam o aparecimento das diversascores de pele, visando a melhoria da espécie.

|C4-H14, H16 / C5 - H17|10. Considere as seguintes informações.I. O número de espécies de insetos que comem plantas na re-

gião tropical é, aproximadamente, três vezes maior que o deespécies que comem plantas na região temperada;

II. As plantas produzem substâncias, como os alcaloides, quesão tóxicas para muitas espécies de insetos que se alimentamde plantas;

III. Um estudo mostrou que 35% das espécies de plantas daregião tropical produzem alcaloides, enquanto apenas 15%das espécies de plantas da zona temperada produzem essasubstância.Interpretando científica e corretamente essas informações,podemos concluir que:

a) os seres vivos não possuem relação de dependência entresi e suas distribuições diferentes ao redor do globo sãoaleatórias.

b) as plantas da região temperada, se trazidas para a tropical,passarão a produzir alcaloides.

c) a população de plantas está submetida a condições preda-tórias diferentes nas regiões temperada e tropical, logo, suasdistribuições podem ser entendidas como resultado da sele-ção natural.

d) a diferença na produção de alcaloides pelas plantas das duasregiões não pode ser atribuída a fatores genéticos.

e) a produção ou não de alcaloides depende do clima a que

está submetida uma planta.

|C6-H-21|11. Leia o texto abaixo.“Até a invenção da máquina a vapor, no fim do século XVII, ocarvão vinha sendo utilizado para fornecer o calor necessário aoaquecimento de habitações e a determinados processos, comoo trato do malte para preparação da cerveja, a forja e a fundi-ção de metais. Já o trabalho mecânico, isto é, o deslocamento demassas, era obtido diretamente de um outro trabalho mecânico:do movimento de uma roda-d’água ou das pás de um moinhoa vento.

A altura a que se pode elevar uma massa depende, num moi-nho a água, de duas grandezas: do volume d’água e da altura dequeda. Uma queda d’água de cinco metros de altura produz omesmo efeito, quer se verifique entre 100 e 95 metros de altitude,quer se verifique entre 20 e 15 metros. As primeiras considera-ções sobre máquinas térmicas partiram da hipótese de que ocor-resse com elas um fenômeno análogo, ou seja, que o trabalhomecânico obtido de uma máquina a vapor dependesse exclusi-vamente da diferença de temperatura entre o “corpo quente” (acaldeira) e o “corpo frio” (o condensador). Somente mais tarde, oestudo da termodinâmica demonstrou que tal analogia com amecânica não se verifica: nas máquinas térmicas, importam nãosó a diferença de temperatura, mas também o seu nível; um saltotérmico entre 50 °C e 0 °C possibilita obter um trabalho maior doque o que se pode obter com um salto térmico entre 100 °C e50 °C. Essa observação foi talvez o primeiro indício de que aquise achava um mundo novo, que não se podia explorar com osinstrumentos conceituais tradicionais.

O mundo que então se abria à ciência era marcado pela no-vidade prenhe de consequências teóricas: as máquinas térmicas,dado que obtinham movimento a partir do calor, exigiam quese considerasse um fator de conversão entre energia térmicae trabalho mecânico. Aí, ao estudar a relação entre essas duas

grandezas, a ciência defrontou-se não só com um princípio deconservação, que se esperava determinar, mas também com umprincípio oposto. De fato, a energia, a “qualquer coisa” que tornapossível produzir trabalho – e que pode ser fornecida pelo calor,numa máquina térmica, ou pela queda-d’água, numa roda/turbi-na hidráulica, ou pelo trigo ou pela forragem, se são o homem eo cavalo a trabalhar – essa energia se conserva, tanto quanto seconserva a matéria. Mas, a cada vez que a energia se transforma,embora não se altere sua quantidade, reduz-se sua capacidadede produzir trabalho útil. A descoberta foi traumática: descortina-va um universo privado de circularidade e de simetria, destinadoà degradação e à morte.”CONTI, Laura. Questo pianeta, Cap.10. Roma: Riuniti, 1983. Traduzido e adaptadopor Ayde e Veiga Lopes.

A partir da leitura do texto, é possível afirmar corretamente que:a) uma vez que, em todos os processos, a energia é conservada,

não é necessária a preocupação acerca de sua indisponibili-dade futura para a realização das atividades humanas.

b) da mesma forma que a potência do trabalho mecânico deuma queda-d’água é proporcional à altura da queda (repre-sentada pela diferença de altitudes entre os pontos mais altoe mais baixo), a potência de uma máquina térmica é propor-cional à diferença entre as temperaturas da fonte fria e dafonte quente.

c) a lei da conservação de energia implica a morte do universo,devido ao aumento da indisponibilidade para a realização de

trabalho mecânico.d) em todos os processos físicos, a energia se conserva, manten-do-se assim a disponibilidade para realizar trabalho.

e) a Segunda Lei da Termodinâmica indica que a energia nouniverso, apesar de se conservar, tende, através de proces-sos irreversíveis, a aumentar o grau de desordem das partesque o constituem, dificultando sua conversão em trabalhomecânico.

|C5-H-17|12.Chama-se tempo de meia-vida o tempo necessário para que

uma amostra radioativa reduza sua massa pela metade. Apósa ocorrência de uma reação de fissão nuclear, os produtos,



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Presidente: Luciana Dummar Coordenação da Universidade Aberta do Nordeste: Sérgio FalcãoCoordenação do Curso: Marcelo Pena e Fernanda Denardin Coordenação Edit orial : Sara Rebeca AguiarCoordenação Acadêmico-Admini strati va: Ana Paula Costa Salmin

Edit or de Design: Deglaucy Jorge TeixeiraProjeto Gráfico e Capas:Dhara SenaEdit oração Eletrônica: Dhara SenaIlustrações:Suzana PazRevisão: Sara Rebeca Aguiar

Expediente

ainda radioativos, são deixados em resfriamento e sofremdecaimento. Analise o gráfico a seguir, de um isótopo hipo-tético, resultante de uma fissão nuclear, que mostra o decai-mento de uma massa inicial de 1000 gramas desse isótopo.

Diante dos dados apresentados, está correta a afirmação:a) o tempo de meia-vida do isótopo hipotético resultante da

fissão nuclear é de 40 anos.b) em 60 anos, a quantidade do isótopo hipotético restante é

de 25% da massa inicial.c) em 30 anos, houve o consumo de 550 gramas do isótopo

hipotético.d) em 90 anos, 80% do isótopo hipotético inicial terá sido con-

sumido.e) em 70 anos, a massa do isótopo hipotético se reduziu a um

quarto do valor inicial.

|C6-H23|13. Itaipu ou Usina Hidrelétrica de Itaipu (Guarani: Itaipu, Espa-

nhol: Itaipu;) é uma usina hidrelétrica no rio Paraná, localizadana fronteira entre Brasil e Paraguai. O nome “Itaipu” foi tiradode uma ilha que existia perto do local de construção. No idio-ma guarani, Itaipu significa “o som de uma pedra”. O compo-sitor estadunidense Philip Glass também escreveu uma can-tata sinfônica em nome de Itaipu, em honra da sua estrutura.

Itaipu Binacional é a empresa que gerencia a maior usinahidrelétrica em funcionamento e em capacidade de geraçãode energia no mundo. É uma empresa binacional construídapelo Brasil e pelo Paraguai no rio Paraná, no trecho de frontei-ra entre os dois países, 15 km ao norte da Ponte da Amizade.O projeto vai de Foz do Iguaçu, no Brasil, e Ciudad del Este,no Paraguai, no sul, até Guaíra e Salto del Guairá, no norte. Acapacidade instalada de geração da usina é de 14 GW, com20 unidades geradoras fornecendo 700 MW cada. No ano de2008, a usina geradora atingiu o seu recorde de produção,com 94,68 bilhões de quilowatts-hora (kWh), fornecendo

90% da energia consumida pelo Paraguai e 19% da energiaconsumida pelo Brasil. Sabendo que a usina hidrelétrica deItaipu possui 20 turbinas, cada uma fornecendo uma potên-cia elétrica útil de 680 MW, a partir de um desnível de águade 120 m, e que, no complexo construído, as águas da repre-sa passam em cada turbina com vazão de 600 m3 /s, estimeo número de domicílios que deixariam de ser atendidos se,pela queda de um raio, uma dessas turbinas interrompessesua operação entre 17 h 30 min e 20 h 30 min, considerandoque o consumo médio de energia, por domicílio, nesse perío-do, seja de 4 kWh. Estime a massa, em kg, de água do rio queentra em cada turbina, a cada segundo.

a) 510.000 domicílios e 600.000 kg.b) 320.000 domicílios e 60.000 kg.c) 5.100 domicílios e 600 kg.d) 320 domicílios e 1.200.000 kg.e) 3.300 domicílios e 120.000 kg.

Para Fixar

Exercitando para o Enem

01 02 03 04 05 06

b c c d e e

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

a b d a d c d e d c

11 12 13

e b a

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