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rime.

Ciências da Naturezae suas TecnologiasFísica, Química e BiologiaAntonino Fontenelle, Beto Aquino, Douglas Gomes, João Karllos, Paulo Lemos e Ronaldo Paiva 06

82

Caro Estudante,Neste fascículo de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, continuaremos o trabalho iniciado no fascículo 2. Para isso,

escolhemos outros três objetos do conhecimento importantes para o bom desempenho no Enem: Ondas, Petróleo e

Combustíveis e Poluição.

Com a abordagem desses três assuntos, esperamos contribuir significativamente para a sua melhor compreensão

dessa Área do Conhecimento.

Bom estudo!

Objeto do Conhecimento

Onda

Com o objetivo de levar informações e enriquecer seus conhecimentos sobre as diversas manifestações da ondu-latória em nossas vidas, pautado em competências e ha-bilidades, apresentamos conceitos, exemplos, situações e questões abrangendo os diversos tipos de oscilações, que são tópicos relevantes nos mais variados exames seletivos para o ingresso nas principais universidades brasileiras, sempre levando em conta o estilo de referência do Exame Nacional do Ensino Médio, Enem.Tenha um ótimo proveito.

<http://www.e-escola.pt/mgallery/default.asp?obj=4287>.

Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço em meios materiais (líquido, sólido ou gasoso) ou não. Quando a onda depende do meio material para se propagar é chamada mecânica e, no entanto, existem ondas que se propagam no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagné-ticas. As ondas transferem energia de um lugar para outro sem que quaisquer partículas do meio sejam deslocadas; isto é, a onda não transporta matéria. Há, entretanto, osci-lações sempre associadas ao meio de propagação.

Ondas transversais são aquelas em que a vibração é perpendicular à direção de propagação da onda; exemplos incluem ondas em uma corda e ondas eletromagnéticas.

Ondas longitudinais são aquelas em que a vibração ocorre na mesma direção do movimento; exemplos são as ondas sonoras e em molas.

Ondas longitudinais

Tipos de Ondas

Ondas transversais

<http://3.bp.blogspot.com/_l3jhXZ3MTt0/TPk8jm8pmaI/AAAAAAAAAXk/OEUKO4j4UiY/s1600/6ondas2%255B1%255D.jpg>.

Onda eletromagnética

A onda eletromagnética é uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos. As oscilações dos cam-pos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e podem ser entendidas como a propagação de uma onda transversal, onde as oscilações são perpendiculares à dire-ção do movimento da onda. O espectro visível, ou simples-mente luz visível, é apenas uma pequena parte de todo o espectro da radiação eletromagnética possível, que vai desde as ondas de rádio aos raios gama. A radiação eletro-magnética encontra aplicações como a radiotransmissão, seu emprego no aquecimento de alimentos (fornos de micro-ondas), em lasers para corte de materiais ou mesmo na simples lâmpada incandescente ou ainda em transmis-sões de celulares.

83Universidade Aberta do Nordeste

Representação de uma onda eletromagnética

y

xz

E

B

<http://4.bp.blogspot.com/_QDpe-vE2CYE/S5oc8n31tzI/AAAAAAAAAYI/JkutlUpQZXY/s320/Ondas+eletromagn%C3%A9ticas.gif>.

Ondas mecânicas

Onda mecânica é uma perturbação que se propaga em um meio material elástico, ou seja, em uma substância material capaz de propagar a energia da onda através das vibrações das partículas que constituem o meio. Exem-plos de onda mecânica: o som; uma onda se propagando numa corda; uma onda na superfície de um líquido.

v

v

direção de propagação

direção devibração

Ondas em corda

<http://www2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/images/397-1.gif>.

Descrição física de uma onda

γ

1

2

3

λ

1 = Elementos de uma onda

2 = Distância

3 = Deslocamento

= Comprimento de onda

= Amplitude

Elementos de uma onda: período, frequência, comprimento de onda e amplitude

Frequência (F) é o período dividido por uma unidade de tempo e é expressa em hertz. f = 1 / TComprimento de onda () é a distância entre duas cris-tas ou entre dois vales consecutivos.

Relação fundamental da ondulatória

= v / fonde:v velocidade de propagação da ondaf frequência da ondaA amplitude (y) de uma onda é a medida da magnitude de um distúrbio em um meio durante um ciclo de onda.

Espectro eletromagnético

FRREQUUÊÊNCIAA

raddiaçção iioonizanntte

KHHz MHHz GGHz

raddiação nnão ioonizaante

micro-ondasfreq

uên

cia

extr

emam

ente

b

aixa

(EL

F)

ffreq

freq

êu

ênc

uên

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m

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aixaix

a(V

LF(V

LF))

on

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elh

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luz

luz

luz

luz

luz

luz

luz

luz

luz

luz

luz

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ií

ií

ií

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

visí

lllve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

lve

l

rad

iaçã

ou

ltra

vio

leta

raio

s-x

raio

sg

ama

telefone celular(3KHz = 3000Hz)

<http://www.ocaduceu.com.br/web/wp-content/uploads/2009/12/ondas5.gif>.

O espectro eletromagnético é classificado normalmente pela frequência de uma onda, como as ondas de rádio, as micro-ondas, a radiação infravermelha, a luz visível, os raios ultravioleta, os raios X, até a radiação gama. O comporta-mento da onda eletromagnética depende da frequência da onda. Frequências altas são curtas, e frequências baixas são longas.

Onda de rádio

Ondas de rádio são radiações eletromagnéticas com com-primento de onda maior e frequência menor do que a ra-diação infravermelha. São usadas para a comunicação em rádios amadores, radiodifusão (rádio e televisão), telefonia móvel.

Radiodifusão

A radiodifusão é baseada em uma estação de rádio (trans-missor) que transforma a voz dos locutores, músicas e ou-tros sons em ondas eletromagnéticas que são enviadas para a atmosfera através de uma antena. O rádio (receptor) é um aparelho que tem a função de receber essas ondas eletromagnéticas, através de sua antena, e transformá-las em sons compreensíveis ao ouvido humano.

84

Radiação eletromagnética

somoriginal

codificador

Amplitude modulada

Frequência modulada

receptor

Ant

ena

Tran

smis

sora

Ant

ena

rece

ptor

a

RECEPTOR

altofalante

Somreproduzido

300E

Hz

1pm

30EH

z10

pm

30PH

z10

m

300T

Hz

1μm

300G

hz1m

m

30H

z10

Mm

γ Raio X Ultravioleta Infravermelho Ondas de Rádio

Comprimento de onda

Frequência

SintonizaçãoFiltra tudo exceto

a transmissão desejadaOscilador

Detector(destrói tudo que não seja

modulação desejada)

Amplificador de Áudiocontrole de volume

Saída de áudio

<http://www.ocaduceu.com.br/web/wp-content/uploads/2009/12/ondas5.gif>.

Propagação retilínea da luz

Em um meio homogêneo e transparente, a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas “retas de luz” é chamada de raio de luz. O princípio da propagação retilínea da luz pode ser verificado no fato de que, por exemplo, um obje-to quadrado projeta sobre uma superfície plana uma som-bra também quadrada.

Questão Comentada

|C1-H1|

A figura abaixo nos mostra a reflexão na ionosfera de algumas ondas de rádio, emitidas através das antenas de emissoras de rá-dio. A faixa das frequências das rádios AM (amplitude modulada) está compreendida entre 530 kHz e 1.600 kHz, enquanto que as rádios FM (frequência modulada), entre 88 MHz e 108 MHz. Ana-lise as afirmativas abaixo e assinale a verdadeira.

IONOSFERA100 MHz

20 MHz

5 MHz

Disponível em: <http://www.novaeletronica.net/curso_el_basica/img/ma2815.gif>.

a) A rádio Universitária FM (107,9 MHz) tem grande alcance, pois sua antena emite ondas com pequeno comprimento de onda.

b) A rádio O Povo CBN (1010 kHz) tem grande penetração, pois suas ondas, que têm grandes comprimentos de onda, são re-fletidas na ionosfera.

c) A Verdinha (810 kHz) não é captada em cidades distantes, pois suas ondas não são refletidas na ionosfera.

d) Tanto as rádios AM como as FM podem ser captadas a longas distâncias.

e) As ondas transmitidas pelas antenas das rádios só se propa-gam em meios materiais, pois são ondas sonoras.

Solução Comentada: As ondas das rádios FM não são refletidas na ionosfera, pois possuem frequências acima de 88 MHz e consequentemente pequenos comprimentos de onda, visto que = v / f. No entanto, as ondas das rádios AM (faixa de kHz = 1000 Hz) são refletidas na ionosfera, pois suas frequências ficam abaixo de 5 MHz. Veja figura. Não esqueça que as ondas de rádio são eletromagnéticas, logo, se propagam no vácuo.

Resposta correta: b

Para Fixar

|C6-H22|

01. Leia o texto abaixo.“Usar um telefone celular pode aumentar o risco de certos tipos de câncer cerebral em humanos. Usuários desses aparelhos de-vem avaliar formas de reduzir sua exposição à radiação emitida por eles. As conclusões, que constituem um duro golpe contra os fabricantes de celulares, foram divulgadas hoje por especialistas em câncer da Organização Mundial da Saúde (OMS).

Segundo a ‘Reuters’, um grupo de trabalho de 31 cientistas de 14 países se encontrou na Agência Internacional da OMS para Pesquisa em Câncer (IARC, na sigla em inglês) e revelou que to-das as evidências científicas disponíveis até o momento sugerem que o uso de celulares deveria ser classificado como ‘possivel-mente carcinogênico’.

[...]A OMS já tinha anteriormente declarado não haver evidência

de vínculo entre câncer e uso de celulares. No entanto, após a recente mudança de postura, a entidade classifica o uso de te-lefones móveis na mesma categoria que chumbo, clorofórmio e fumaça de exaustão de veículos em termos de risco de câncer.

A grande dificuldade para configurar com exatidão uma rela-ção de causa e efeito na questão da radiação dos celulares é que, como outros fatores ambientais, as características do risco à saú-de requerem décadas de exposição antes que se possa examinar as consequências de forma inequívoca.

Conforme o site da ‘CNN’, a radiação nefasta dos celulares é do tipo não ionizante, menos perigosa que a de uma máquina de raio X, mas semelhante à de um forno de micro-ondas em baixa potência. O efeito compara-se ao de cozinhar o cérebro do usu-ário. E, com isso, além dos efeitos maléficos do desenvolvimento de câncer e tumores, vários outros podem ocorrer, já que o local onde se segura um celular contra a cabeça coincide com o lobo temporal, onde se situa a memória no cérebro humano.

[...]Preventivamente, o manual de segurança do iPhone 4, da

Apple, recomenda usá-lo a pelo menos 15 mm do corpo ao se falar ao aparelho. No manual do Blackberry Bold essa distância aumenta para 25 mm. Ou seja, ou o usuário adota permanentemente fones de ouvido, ou seu interlocutor terá que berrar para ser ouvido.”

Disponível em: <http://oglobo.globo.com/tecnologia/mat/2011/05/31/celular-

pode-causar-cancer-cerebral-diz-oms-924575607.asp>.

Constatando a semelhança entre a frequência da radiação emitida por um forno de micro-ondas e a frequência das on-das emitidas pelos celulares, o principal fenômeno físico que levou a todos esses questionamentos é:a) interferência. b) espalhamento.c) refração. d) ressonância.e) difração.

85Universidade Aberta do Nordeste

Fique de Olho

|C5-H17|

02. O diagrama a seguir nos mostra como varia a frequência do som captada por diversos animais. É importante salientar que frequências abaixo de 20 Hz são chamadas de infrassom e acima de 20.000 Hz ultrassom. Admitindo-se que no ar o som se propague com velocidade de 340 m/s e que um apito emita uma onda com 3,4 m de comprimento, quais dos ani-mais relacionados ouvirão tal vibração?

a) Somente o ser humano.b) O cão e o morcego.c) O golfinho e o morcego.d) Somente o cão.e) O ser humano, o cão e o gato.

<http://www.pontagrossa.pr.gov.br/files/1309%20ultra%205.JPG>.

A FÍSICA DA ULTRASSONOGRAFIA

Na ultrassonografia, os aparelhos de ultrassons emitem ondas eletromagnéticas com frequência acima de 20.000 Hz, através de uma fonte de cristal piezoelétrico que fica em contato com a pele e recebem os ecos gerados, que são interpretados através da computação gráfica. Quanto maior a frequência, maior a resolução obtida. Conforme a densidade e a composição das estruturas, a ate-nuação e a mudança de fase dos sinais emitidos variam, sen-do possível a tradução em uma escala de cinza, que formará

a imagem dos órgãos internos. A ultrassonografia permite também, através do efeito Doppler, se conhecer o sentido e a velocidade de fluxos sanguíneos. Por não utilizar radiação ionizante, como na radiografia e na tomografia computado-rizada, é um método barato e ideal para avaliar gestantes e mulheres em idade de procriar. A ultrassonografia é um dos métodos de diagnóstico por imagem mais versátil, de aplicação relativamente simples e com baixo custo opera-cional. A partir dos últimos vinte anos do século XX, o desen-volvimento tecnológico transformou esse método em um instrumento poderoso de investigação médica.

A FÍSICA DOS TSUNAMIS

Tsunami deriva do japonês (porto) e nami (onda). A maioria dos tsunamis ocorre no Oceano Pacífico (cerca de 80%) e o Japão tem sofrido muito com seus efeitos. O tsu-nami pode ser causado pelo deslocamento de uma falha no assoalho oceânico, uma erupção vulcânica ou a queda de um meteoro, a qual transfere as ondas de choque para a água, fazendo com que grandes ondas sejam formadas. Um tsunami, na verdade, são ondas múltiplas que se pro-pagam pela água.

0 100

Sons produzidos Sons audíveis

1000 10 000 100 000 Hz

7000-120 000

85-1100Serhumano

Golfinho

Cão

Gato

Morcego

20-20 000

150-150 000

15-50 000452-1080

760-152060-65 000

10 000-120 0001000-120 000

<http://www.prof2000.pt/users/mrsd/8ano/images/espectro_sonoro_3.JPG>.

86

Objeto do Conhecimento

Petróleo e CombustíveisOlá, caro vestibulando. Estamos nos encontrando novamente para discutirmos assuntos relevantes para sua avaliação no Enem. Neste fascículo trataremos da dis-cussão em torno do uso e da produção de combustíveis, um assunto bastante atraente e bem atual.Vejamos agora uma breve introdução teórica.

1) Entalpia e fatores que infl uenciam o H

Entalpia é o conteúdo de calor de um sistema medido em condições de pressão constante. Quando nos referir-mos a uma reação química, que ocorre em grande parte das vezes, a definição de entalpia deve ser ampliada para o conteúdo de calor medido em condições de pressão e temperatura constantes.Na verdade não realizamos a medida dos valores abso-lutos de entalpia, e sim, das variações de entalpia (H). Portanto:

H = Hproduto – Hreagente = calor de reação

Quando um processo é exotérmico (libera calor), teremos Hproduto < Hreagente, o que sugere H < 0. Quando um processo é endotérmico (absorve calor), teremos Hproduto > Hreagente, o que sugere H > 0.

Fatores que infl uenciam no H

Alguns fatores podem exercer influência na variação de entalpia de reações químicas, como a quantidade de reagentes e produtos, os estados físicos dos componen-tes, a temperatura, o grau de diluição de um componen-te e a variedade alotrópica dos componentes. Dentre esses, destacam-se:

Quantidade de reagentes e produtos A quantidade de calor liberada ou absorvida em uma

reação química ou fenômeno físico é proporcional à quantidade de reagentes (ou produtos) que são consu-midos (ou formados) no processo. Veja o exemplo para a formação de 2 mols de amônia gasosa:

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = – 92kJ

Falha

Propagação

Geração

Inundação

<http://3.bp.blogspot.com/-qgg3PH57RV4/TcH8iM_TNYI/AAAAAAAAAB0/Asg_QRQaMZA/s320/tsugeral.gif>.

As ondas geradas podem percorrer milhares e milha-res de quilômetros, possuindo uma velocidade de aproxi-madamente 700 km/h e mais de 10 metros de altura. As ondas geradas por tsunamis diferem das ondas normais pelo fato de que possuem um comprimento de onda mui-to maior; enquanto ondas comuns têm um comprimento de aproximadamente 150 m, uma onda gerada por um tsunami possui um comprimento de até 100 km. Quando essas ondas atingem o continente, elas podem ser devas-tadoras, isso devido à grande velocidade e amplitude, che-gando a destruir cidades, matando milhares de pessoas.

Essa notação indica que, para a formação de 2 mols de amônia (NH

3) na fase gasosa, são liberados 92 kJ de

calor. Evidentemente, se ocorresse a formação de 4 mols de amônia gasosa, a quantidade de calor libera-do seria também o dobro.

Estados físicos de reagentes e produtos O estado físico de certo reagente ou determinado pro-

duto em uma reação química pode alterar a variação de entalpia da reação. Sabe-se que uma substância em fase gasosa possui maior conteúdo energético que em fase líquida (devido à maior energia cinética das partí-culas no estado gasoso, que resulta em maior agitação molecular), e que uma substância em fase líquida pos-sui maior conteúdo energético que em fase sólida:

Hgasoso > Hlíquido > Hsólido

Temperatura da reação Como reagentes e produtos são substâncias diferen-

tes com calores específicos diferentes, a mudança na temperatura provoca alteração no valor do H de uma reação. Acompanhe o exemplo a seguir:

a 25 °C: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = – 92 kJa 450 °C: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = – 111 kJ

Estado alotrópico dos componentes A mudança na forma alotrópica de uma substância

altera a variação de entalpia (H) da reação que a subs-tância toma parte, pois, afinal, são substâncias diferentes. Em termos termodinâmicos, a forma alotrópica mais estável de uma substância é a que admite a mais baixa entalpia.

Nesse momento, é interessante que se recorde o que significa alotropia: é o fenômeno em que um mesmo elemento químico pode formar mais de uma substância simples diferente, como o caso do elemento carbono, que admite, dentre outras, as formas grafite (mais es-tável), diamante e fulereno (moléculas de C

60 em forma

de bola de futebol).

87Universidade Aberta do Nordeste

2) Petróleo – o tesouro geológico

Petróleo é uma mistura complexa, rica em hidrocarbo-netos. Formou-se pela sedimentação e decomposição de um grande volume de plantas e animais soterrados há milhões de anos. Sob enorme pressão, esse material viscoso encharcou rochas porosas, onde ficou aprisionado,

daí o nome petróleo (pedra + óleo).

Disponível em: <http://www.petroleofonte.blogspot.com>.

Quando um poço de petróleo é perfurado, ele jor-ra espontaneamente, devido à forte pressão exercida pelos seus gases. Depois de certo tempo, a pressão torna-se insuficiente para levá-lo até a superfície e sua extração é feita através de bombas apropriadas.

Disponível em: <http://www.paraibaurgente.com.br>.

Disponível em: <http://www.ciencia.hsw.uol.com.br>.

A composição e a qualidade do petróleo variam de acordo com a região. O petróleo das Américas é rico em alcanos (parafínicos), ao passo que o asiático é rico em hidrocarbonetos cíclicos ou naftênicos. O petróleo brasileiro não é de excelente qualidade para produzir gasolina. É um petróleo “pesado”, bom para se utilizar na produção de asfalto. É por esse motivo que o Brasil é autossuficiente em quantidade e não em qualidade do petróleo. Nesse caso, é necessário importar para atender à demanda. Esse quadro pro-mete mudar com a prospecção do petróleo do pré-sal. Essa reserva está localizada no subsolo marinho, abaixo da camada de sal, a aproximadamente 7000 m de profundidade. Estende-se por uma faixa de 800 km do litoral sudeste do Espírito Santo até Santa Catarina. Apresenta 200 km de largura e está localizada a 300 km da costa. Esse petróleo é de alta qualidade e, por isso, possui maior valor de mercado.

124mEnchova

1997 1983 1998 1992 1994 1999 2003 2006 2007

Piraúna Marimbá Marlim Marlim Roncador RoncadorB. de

SantosB. de

Santos

293m 492m 781m 1.027m 1.853m 1.886m2.140m

2.000mCamada pós-sal

Camada de sal

Camada pré-salA Petrobras é a única empresaque testou rochas do pré-sal eacredita que existe umagigantesca reserva de petróleo egás na região.

Onde está a maior parte das reservasbrasileiras de petróleo e gás natural.

3.000m

4.000m

5.000m

6.000m

7.000m

7.000m

Podealcançar

Disponível em: <http://www.oglobo.globo.com>.

Fracionamento do petróleo

A separação dos componentes do petróleo é feita por destilação fracionada, que consiste em aquecer a mistura até atingir o ponto de ebulição de cada componente. No caso do petróleo, como a diferença na temperatura de ebulição de cada substância é muito pequena, a separa-ção é feita por frações, que corresponde a uma simples mistura de hidrocarbonetos. Observe a torre de fraciona-mento a seguir:

88

Petróleo

RETORTA

TORRE DEDESTILAÇÃO

gás

nafta

gasolina

querosene

óleo diesel

óleo lubrificante

óleo combustível

asfaltoFORNO

Disponível em: <http://www.transportes.ime.eb.br>.

A primeira fração é de gás natural (C1 e C

2) e GLP (C

3 e

C4). Em ordem de temperatura de ebulição, seguem: nafta

(também conhecida por éter de petróleo ou benzina), ga-solina (rica em octanos), querosene (solvente muito usa-do), diesel (outro combustível líquido), óleos lubrificantes, óleo pesado (combustível), vaselina, parafina e asfalto.

Craqueamento e reforma catalítica

Para atender à demanda, alguns procedimentos quí-micos são realizados para se obter mais gasolina e melhorar sua qualidade. O craqueamento consiste em aquecer frações pesadas, na ausência de ar, até a sua decomposição em frações leves. Moléculas com 18 carbonos, por exemplo, são convertidas em mo-léculas com 8 carbonos (gasolina). O craqueamento segue um mecanismo homolítico, ou seja, radicalar.

Por outro lado temos a reforma catalítica do tipo iso-merização, que consiste em transformar cadeias lineares em ramificadas. Esse processo é usado para melhorar a qualidade (octanagem) da gasolina. Exemplo de reforma catalítica:

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH3

A reforma catalítica também é usada em escala indus-trial, para obter hidrogênio molecular, cujo destino princi-pal é a fabricação de margarina (óleos vegetais hidrogena-dos). Esse processo exige catalisadores apropriados.

Octanagem da gasolina

É o índice que avalia a resistência de um combus-tível a compressão sem detonação. No caso da ga-solina, é utilizado um composto de referência: o iso-octano (2,2,4-trimetilpentano). Para a gasolina

que contém 100% desse composto ou se comporta como tal, é dado o índice 100%. Para a gasolina que possui 100% de heptano ou se comporta como tal, é dado o índice 0%. Por exemplo, o que significa dizer que a gasolina possui índice de octano 85%? Isso quer dizer que ela possui 85% de iso-octano e 15% de heptano, ou se comporta tal qual essa mistura na hora da compressão, dentro do motor do carro.

Existem diversos tipos de gasolina, como, por exemplo, a gasolina comum, a aditivada (octanagem = 85%) e a podium (95%).

Questão Comentada

|C6-H23|

“A necessidade de produção de combustíveis líquidos, principalmente diesel com baixos teores de enxofre para atender recentes legislações ambientais, impulsionou a pesquisa sobre a reação de síntese de Fischer-Tropsch (SFT), que utiliza a polimerização entre monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H

2) (mistura gasosa conhecida por gás

de síntese) em diversos tipos de reatores e de catalisadores para a geração de hidrocarbonetos parafínicos (alcanos) e olefínicos (alcenos). A reação pode ser resumida por:

CO + (1 + (m/2n))H2 (1/n)CnHm + H2O

As condições operacionais do reator foram avaliadas de modo a favorecer a formação de diesel e graxa, que por sua vez podem ser craqueadas visando à produção de combustíveis líquidos.”

Extraído de “Modelagem e simulação da síntese de Fischer-Tropsch em reator

tubular de leito fixo com catalisador de ferro”, de Barros Junior, A. F.

De acordo com o texto anterior, assinale a alternativa correta.a) O texto se refere ao processo físico de craqueamento, em

que moléculas maiores se quebram em moléculas menores.b) A conversão do gás de síntese em hidrocarbonetos pode ser

avaliada pela quantidade de hidrogênio transformado em hi-drocarboneto.

c) Um exemplo, em condição ambiente, dos combustíveis lí-quidos citados no texto é o GNV utilizado em automóveis no dia a dia.

d) Para alcanos e alcenos de massas moleculares grandes, po-de-se escrever que m 2n e, portanto, a proporção entre os coeficientes de CO e H

2 deve ser 1:2.

e) A catálise ocorrida nesse processo é classificada como ho-mogênea.

Solução Comentada: O processo de craqueamento, em que moléculas maiores são transformadas em moléculas menores, consiste em um processo químico. A conversão de gás de síntese em hidrocarbonetos é avaliada pela quantidade de carbono no CO que se transforma em hidrocarbonetos, pois parte da quantidade de hidrogênio também é usada para gerar água. Como a sigla GNV sugere, o gás natural veicular não é um dos combustíveis líquidos citados no texto. São líquidos a gasolina, o querosene e o diesel, por exemplo. Em alcanos (fórmula geral C

nH

2n + 2) e alcenos (fórmula geral C

nH

2n) de massa molar maior,

ou seja, com n grande, o valor de m é praticamente igual a

89Universidade Aberta do Nordeste

Fique de Olho

2n, e o coeficiente de H2 se torna aproximadamente igual a 2.

Finalmente, o processo catalítico descrito no texto é denominado heterogêneo, pois os reagentes são gasosos e o catalisador é sólido (catalisador de ferro).

Resposta correta: d

Para Fixar

|C7-H24|

03. No Brasil, álcool etílico (etanol, CH3CH

2OH) é adicionado à ga-

solina comercial como forma de aumentar sua octanagem e melhorar a sua taxa de compressão, além de ser bem menos poluente que a substância utilizada anteriormente, o tetrae-tilchumbo.

Uma experiência simples é realizada para se aferir a quanti-dade, expressa em porcentagem em volume, de etanol na gasolina. Os passos são os seguintes: Toma-se 50 mL de água com um pouco de cloreto de só-

dio (NaC ) dissolvido. Toma-se 50 mL de gasolina comercial. Misturam-se em uma proveta graduada de 150 mL (ci-

lindro de vidro com graduação em volume) os volumes separados anteriormente.

Agita-se vigorosamente a mistura líquida e, após resta-belecimento do equilíbrio, observa-se uma fase superior medindo 38 mL e uma fase inferior medindo 62 mL.

Hoje se usa gasolina com teor de etanol entre 20 e 25%, segundo os órgãos reguladores.

Sabendo que a gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos apolares de densidade inferior à da água (solvente polar), admitindo aditividade de volumes e lembrando que gasolina e água não se misturam, assinale a alternativa correta.

a) A fase aquosa, ao final do experimento, é aquela que apresenta o volume de 38 mL.

b) O NaC sai da fase aquosa e passa para a fase gasolina, fazendo com que o volume da fase que contém a gasolina aumente.

c) As interações do etanol com os hidrocarbonetos que formam a gasolina comercial são mais fortes que as interações do etanol com a água.

d) A gasolina comercial apresenta 48% de etanol em volume.e) A gasolina testada se encontra dentro do limite estabelecido

pela lei vigente.

|C5-H17|

04. O quadro abaixo mostra um paralelo entre dois tipos de gasolina: a aditivada e a podium.

Tipo OctanagemAditivos

(detergente)Teor de enxofre

Aditivada 85% Não 1000 PPM

Podium 95% Sim 30 PPM

De acordo com os dados presentes nessa tabela e os conhecimentos sobre petróleo, é possível afirmar.a) A cada 100 g de gasolina podium, 30 g são de enxofre.b) O enxofre presente na gasolina queima, gerando óxidos

básicos do tipo SO2 e SO

3.

c) A gasolina podium é mais resistente à compressão sem detonar antes do tempo.

d) A gasolina aditivada comporta-se como uma mistura de 15% de iso-octano e 85% de heptano.

e) A gasolina podium proporciona melhor desempenho ao carro, prolonga a vida do motor, entretanto sua queima produz mais impactos ambientais.

O QUE SÃO OS BIOCOMBUSTÍVEIS?

Biocombustíveis são derivados de biomassa renovável que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores a com-bustão ou em outro tipo de geração de energia. Os dois principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil são o etanol extraído de cana-de-açúcar e, em escala crescente, o biodiesel, que é produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais e adicionado ao diesel de petróleo em proporções variáveis. Cerca de 45% da energia e 18% dos combustíveis con-sumidos no Brasil já são renováveis. No resto do mundo, 86% da energia vem de fontes energéticas não renová-veis. Pioneiro mundial no uso de biocombustíveis, o Brasil alcançou uma posição almejada por muitos países que buscam fontes renováveis de energia, como alternativas estratégicas ao petróleo.

A adoção do etanol é considerada um dos principais mecanismos de combate ao aquecimento global, pois re-duz as emissões de gás carbônico (CO

2). Parte do CO

2 emi-

tido pelos veículos movidos a etanol é reabsorvido pelas plantações de cana-de-açúcar. Isso faz com que as emis-sões do CO

2 sejam parcialmente compensadas.

Na comparação com o diesel de petróleo, o biodiesel também tem significativas vantagens ambientais. Estudos do National Biodiesel Board (associação que representa a indústria de biodiesel nos Estados Unidos) demonstraram que a queima de biodiesel pode emitir em média: 48% menos monóxido de carbono; 47% menos material parti-culado (que penetra nos pulmões); 67% menos hidrocar-bonetos. Esses percentuais variam de acordo com a quan-tidade de B100 (100% de biodiesel) adicionado ao diesel de petróleo.

Disponível em: <http://www.anp.gov.br/?id=47>.

90

Nesta seção, abordaremos o tema desequilíbrios ecoló-gicos com ênfase em poluição, causa de muitos proble-mas no mundo atual. O assunto em voga é um tópico da área de Ecologia, um dos mais abordados na nossa prova do Exame Nacional do Ensino Médio, e devido a sua grande importância, traremos questões reflexivas e contextualizadas sobre o mesmo, começando com um questionamento.

Você sabe o que signifi ca poluição?

A poluição se refere à degradação do ambiente por um ou mais fatores prejudiciais à saúde deste. Ela pode ser causada pela liberação de matéria, e também de energia (luz, calor, som), os chamados poluentes.

Poluição sonora, térmica, atmosférica, por elementos radioativos, por substâncias não biodegradáveis, por der-ramamento de petróleo e por eutrofização, são alguns exemplos.

Problemas neuropsíquicos e surdez; alterações drásti-cas nas taxas de natalidade e mortalidade de populações, gerando impactos na cadeia trófica; morte de rios e lagos; efeito estufa; morte por asfixia; destruição da camada de ozônio; chuvas ácidas e destruição de monumentos e aci-dificação do solo e da água; inversão térmica; mutações genéticas; necrose de tecidos; propagação de doenças infecciosas, dentre outras, são apenas algumas das conse-quências da poluição.

Dessa forma, meus caros pré-universitários, outro questionamento deve ser feito:

Quando a poluição começou a ser relevante para a humanidade?

O marco desse problema foi a Revolução Industrial, tra-zendo consigo a urbanização e a industrialização. Com a consolidação do capitalismo, propiciado por este mo-mento histórico, o incentivo à produção e acúmulo de riquezas, aliada à necessidade aparente de se adquirir produtos novos a todo o momento, fez com que a ideia de progresso surgisse ligada à exploração e destruição de recursos naturais.

Como se não bastasse esse fato, a grande produção de lixo gerado por essa forma de consumo, ligada ao des-perdício e descarte, faz com que tenhamos consequências sérias. A fome e a má qualidade de vida de alguns, em de-trimento da riqueza de outros, mostra que nosso planeta realmente não está bem. Em um mundo onde a maior par-te de lixo produzido é de origem orgânica, muitas pesso-as têm, como única fonte de alimento, aquele oriundo de lixões a céu aberto.

Assim, para que todos nós consigamos garantir um fu-turo digno ao nosso planeta e, consequentemente, às ge-

rações de populações vindouras, devemos repensar nossa forma de nos relacionarmos com o mundo.

O simples fato de, por exemplo, evitarmos sacolas e materiais descartáveis feitos de plástico, poderia ter impe-dido a formação da camada flutuante de 1000 km, com 10 metros de profundidade, que compromete a vida de organismos que têm o oceano como habitat.

Disponível em: <http://www.tvecorural.com/noticia/1763-voce-sabe-o-que-e-poluicao-.html>.. Acesso em: 30/06/2011.

Questão Comentada

|C3-H10, H12|

A figura a seguir representa um dos fenômenos que provocam desequilíbrio ambiental.

AMABIS; MARTHO. Biologia das populacões. v3.

No quadro abaixo temos os gases que estão relacionados a tal fenômeno.

Gases Contribuição (%)

Dióxido de carbono 61

Metano 15

Óxidos de nitrogênio 4

Clorofluorcabonetos 11

Outros, inclusive vapor d'água 9

Sobre o fenômeno representado acima, marque a opção correta.a) O desmatamento e a queimada de florestas e matas são pouco

relevantes para a ocorrência desse fenômeno. b) Principalmente em virtude da ação dos óxidos de nitrogênio, o fenô-

meno poderá causar o aumento do volume das calotas polares. c) O aumento da intensidade desse fenômeno tem como conse-

quência principal a eutrofização. d) O fenômeno representado é a destruição da camada de ozônio. e) Os dados da tabela sugerem que o reflorestamento repre-

senta uma medida eficiente contra o agravamento desse fenômeno denominado de aquecimento global.

Objeto do Conhecimento

Poluição

91Universidade Aberta do Nordeste

Solução Comentada: A questão aborda o “aquecimento global”, termo que vem sendo utilizado para o aumento da temperatura do planeta Terra, registrado nos últimos anos. Cientistas acreditam que, ao longo do século passado, a temperatura média da superfície da Terra tenha subido de 0,4 °C a 0,8 °C. Segundo eles, essa elevação tem sido provocada, principalmente, pela ação humana, com o lançamento excessivo de gases do efeito estufa na atmosfera. O dióxido de carbono (CO

2), o óxido

nitroso, o metano, e os clorofluocarbonetos (CFC) são apontados como os principais vilões do aquecimento global. Esses gases formam uma espécie de cobertor em torno do Planeta, provocando um aprisionamento do calor. Com isso, a Terra fica mais quente.As consequências do aquecimento global podem ser catastróficas e põem em risco a vida no Planeta: mudanças climáticas (com ondas de calor intenso); ecossistemas destruídos; espécies extintas; fenômenos como furações, inundações, tempestades, secas, deslizamentos de terra, aumento do nível do mar (por causa do derretimento das calotas polares), além do surgimento de novas doenças, mais fome e ainda mais miséria.Analisaremos agora cada item.a) Falso – O desmatamento e a queimada das florestas são

bastante relevantes para a ocorrência desse processo, associados à queima de combustíveis fósseis.

b) Falso – Como podemos observar na tabela, o principal gás responsável é o CO

2.

c) Falso – O aumento da intensidade desse fenômeno tem como consequência o derretimento das calotas polares e o aumento do nível dos oceanos.

d) Falso – O fenômeno em questão é o aquecimento global.e) Verdadeiro – O reflorestamento representa um procedimento

que ameniza o aquecimento global, pois as plantas para crescerem sequestram carbono do meio, reduzindo a concentração do gás carbônico na atmosfera.

Resposta correta: e

Para Fixar

|C3-H10, H12|

05. Numa plantação, situada às margens de uma lagoa, foi aplicado um inseticida e, após dez anos, fez-se uma análise da concentração dessa substância em certos organismos que lá viviam. Os resultados, em partes por milhão, foram os seguintes:

garças 13,80

peixes carnívoros 2,08

peixes herbívoros 0,43

zooplâncton 0,32

fitoplâncton 0,27

Esses resultados comprovam que o inseticida em questão é uma substância: a) não biodegradável, acumulando-se principalmente nos

decompositores.b) não biodegradável, concentrando-se principalmente nos

produtores.c) não biodegradável, acumulando-se nos últimos consu-

midores.

d) biodegradável, sendo totalmente consumido pelos de-compositores.

e) biodegradável, sendo naturalmente destruído com o tempo.

|C3-H12|

06. “A Amazônia está condenada a perder no mínimo 20% de sua fisionomia original com as mudanças climáticas. O im-pacto poderá ser ainda pior e afetar 85% da floresta se as temperaturas ultrapassarem a casa dos 4 ºC, comparadas com níveis pré-industriais. Este foi o quadro sombrio apre-sentado pelo Centro Hadley, Instituto de Meteorologia do Reino Unido, durante o Congresso Científico Internacional sobre Mudanças Climáticas, em Copenhague”.

MAIS CALOR, MENOS FLORESTAO impacto do aquecimento global na Amazônia até 2100,para cada estimativa de aumento da temperatura

+2ºC cercade 40%

da florestamorre

cerca de 75%da floresta

morre

cerca de 85%da floresta

morre

+3ºC

+4ºC

+2ºC cede

da flm

cercada

m

+3ºC

cercada f

m

+4ºC

FALEIROS, G., “Clima pode comprometer 85% da mata amazônica”,Folha de S. Paulo, Ciência, 12/03/2009, p. A16.

Com base no texto e nos infográficos, é correto dizer que:a) as informações contidas nos infográficos confirmam que

a Amazônia está condenada a perder no mínimo 50% de sua fisionomia original com as mudanças climáticas, como afirma o texto.

b) com o aumento de 3 ºC na temperatura global, o dano sofrido pela floresta Amazônica é o dobro de quando a temperatura global aumentar 2 ºC.

c) pelo menos 25% da floresta Amazônica serão preservados se o aumento na temperatura global for de 3 ºC.

d) com o aumento de 4 ºC na temperatura global, apenas 20% da floresta Amazônica serão mantidos intactos.

e) os infográficos informam que cerca de 75% da área flores-tal terrestre desaparecerá, caso o aumento da temperatu-ra global seja de 3 ºC.

92

Exercitando para o Enem

|C1-H2|

01. O sonar é um instrumento auxiliar da navegação que se lo-caliza, normalmente, preso a um cabo no casco do barco. É utilizado para estudar os fundos oceânicos e, na pesca, para detectar cardumes de peixes. O sonar emite ultrassons que se propagam na água, refletindo-se no fundo ou num peixe, e sendo captadas novamente pelo radar onde é registrado o tempo demorado, podendo assim calcular-se a que distância os objetos se encontram. A esse processo dá-se o nome de ecolocalização. Veja ilustração abaixo.

Submarino

Cabodetector

Sonar

o navio tem um cabo detector colocado no mar

<http://3.bp.blogspot.com/_ujM1t5MbhYQ/S5_XFX00kYI/AAAAAAAAAHE/9Mz7wfRqELo/s320/sonar_2.jpg>.

Para pesquisar a profundidade do oceano numa região pró-xima a Fortaleza, um pesquisador do curso de oceanografia da UFC usa um sonar instalado no barco da universidade, que se encontra em repouso. O intervalo de tempo decorri-do entre a emissão do sinal (ultrassom de frequência 75.000 Hz) e a resposta ao barco (eco) é de 1 segundo. Supondo o módulo da velocidade de propagação do som na água 1500 m/s, a profundidade do oceano na região é de:a) 25 m b) 50 mc) 100 m d) 750 m

e) 1500 m

|C6-H22|

02. “Cientistas descobriram que a exposição das células endo-teliais à radiação dos telefones celulares pode afetar a rede de proteção do cérebro. As micro-ondas emitidas pelos ce-lulares deflagram mudanças na estrutura das proteínas das células, permitindo a entrada de toxinas no cérebro”.

Folha de S. Paulo.

A figura a seguir representa o espectro eletromagnético das principais radiações.

RadiofrequênciasRadiofrequências

InfravermelhoInfravermelho UltravioletaUltravioleta Raios - xRaios - x

Raios - yRaios - yMicro-ondasMicro-ondas

104

Vermelho Violeta

106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 Frequência (Hz)

luz visível

<http://www.iped.com.br/sie/uploads/20906.jpg>.

As micro-ondas geradas pelos telefones celulares são ondas de mesma natureza que a:a) do som, mas de menor frequência.b) da luz, mas de menor frequência.c) do som, e de mesma frequência.d) onda de rádio, mas de menor frequência.e) do som, mas de maior frequência.

|C5-H18|

03. Manassés, cearense, um dos melhores violonistas do Brasil, ao dedilhar uma das cordas de seu violão faz ressoar no ar o som por ela produzido de frequência fundamental igual a 440 Hz. A foto representada a seguir mostra o violão clássico citado, tendo a corda 0,6 m de comprimento. Faça uma aná-lise das assertivas abaixo, assinalando a verdadeira.

Fique de Olho

A EXTRAÇÃO LEGAL E ILEGAL DE MADEIRA É UMA CAUSA IMPORTANTE DA DESTRUIÇÃO DA FLORESTA AMAZÔNICA

Quais são os impactos da extração ilegal de madeira?

Embora a extração sustentável de madeira possa ser uma fonte de renda de longo prazo, muitas vezes a atividade não é feita de acordo com esses padrões. É comum que pessoas e empresas interessadas na ex-ploração madeireira optem por tocar seus negócios de for-ma ilegal. Isso provoca vários impactos de amplo alcance, inclusive a fragmentação do habitat das espécies e signifi-cativas perdas financeiras. Grandes áreas de floresta são griladas e vendidas a pre-ços abaixo de mercado. Essas áreas costumam ser terras públicas, e as instituições estatais não conseguem ter con-

trole total sobre sua ocupação. Documentos falsos são preparados e uma extensa rede de corrupção é envolvida no esquema, para garantir o sucesso do negócio ilegal. Segue-se, então, um esforço apressado de maximizar a extração de madeira e obter a maior quantidade de lucro, o mais rapidamente possível. Resguardar os estoques de madeira para futuras co-lheitas tem sido objeto de pouca consideração. Em segui-da, as áreas degradadas são destinadas à agricultura e à pecuária. As consequências são graves: perda de biodiversidade, aumento do risco de extinção de animais silvestres e per-da dos serviços ecológicos prestados pela floresta, como a manutenção do clima e do ciclo hidrológico.

Disponível em: <http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/areas_prioritarias/amazonia1/ameacas_riscos_amazonia/desmatamento_na_amazonia/extracao_

de_madeira_na_amazonia>.

93Universidade Aberta do Nordeste

<http://fotolog.terra.com.br/foto.cgi/EN2YccTR8-.-Zgf-DS2GQtxHJ9NGOs2qsghi2b.mW8KJ-5dA3pm6bKCIrmMoNd/795.jpg>.

a) Se somente a tensão aplicada na corda for alterada, a fre-quência fundamental não se altera.

b) A distância entre dois nós consecutivos é igual ao compri-mento de onda.

c) O comprimento de onda do primeiro harmônico é de 0,6 m.

d) O módulo da velocidade das ondas transversais na corda é de 528 m/s.

e) As ondas que se formam na corda não são ondas esta-cionárias.

|C1-H1|

04. As micro-ondas apresentam uma frequência de 108 Hertz a 1011 Hertz. São usadas amplamente nas telecomunicações, transportando sinais de TV via satélite ou transmissão tele-fônica. O forno de micro-ondas é utilizado para cozinhar e aquecer os alimentos. Isso ocorre porque suas micro-ondas são absorvidas pelas moléculas da água existentes nas subs-tâncias. Essa absorção provoca aumento de agitação nas moléculas, causando, então, elevação da temperatura e con-sequentemente seu cozimento.

O esquema a seguir representa, de forma simplificada, o fun-

cionamento de um forno de micro-ondas.

VentiladorMagnétron

Feixe deMicro-ondas

<http://3.bp.blogspot.com/_OC32rX_dQeQ/TPbxRX2NMDI/AAAAAAAAAXk/3iK_91eBxBs/s320/funcionamento-do-forno-microondas.jpg>.

Com relação às ondas (micro-ondas) emitidas pelo magné-tron, marque a alternativa correta.a) Atravessam a porta de vidro do forno facilmente, pois

seus comprimentos de onda são pequenos em relação à maioria das radiações.

b) São compostas de oscilações perpendiculares dos campos elétrico e magnético, propagando-se longitudinalmente.

c) Seus comprimentos de onda variam entre 3 mm a 3m.d) Aquecem tanto os alimentos como os recipientes sólidos

que os contêm. e) Propagando-se no ar, se encaixam perfeitamente como

ondas mecânicas.

O texto e a tabela a seguir referem-se às questões 05 e 06.

O conhecimento das características do combustível utilizado é determinante para que se procurem saídas economicamente vi-áveis para minimizar os problemas ambientais causados pelo uso de combustíveis, notadamente os de origem fóssil, como carvão mineral e petróleo.Observe os dados a seguir.

CombustívelMassa molar

média(g/mol)

Densidade média(g/mL)

Podercalorífico(kJ/mol)

Diesel (C

15H

32)

212 0,85 9300

Gasolina (C

8H

18)

118 0,70 5200

Etanol (C

2H

5OH)

46 0,80 1400

GNV(CH

4)

16 0,00065 800

|C5-H18|

05. O poder calorífico de um combustível pode ser avaliado sob várias formas: por mol, por massa, por volume ou, mais recente-mente, pela capacidade em contribuir menos com problemas ambientais. Qual o combustível mais eficiente quando se analisa o poder calorífico por massa e por volume, respectivamente?a) GNV e diesel.b) GNV e gasolina.c) Etanol e GNV.d) Etanol e diesel.e) Gasolina e etanol.

|C7-H25|

06. Um dos problemas ambientais mais comentados na atuali-dade é o efeito estufa, causado principalmente pelo aumen-to da concentração de gás carbônico na atmosfera. Sob esse apelo ambiental, qual o combustível que apresenta o maior poder calorífico, em relação à quantidade de gás carbônico produzida (admitindo que todos os combustíveis sofram combustão completa), para minimizar os danos relativos ao efeito estufa (desconsiderando a rota de produção de cada combustível)?a) Diesel.b) Gasolina.c) Etanol.d) GNV.e) Todos apresentam igual poder calorífico, sob o aspecto

analisado.

|C5-H19|

07. O petróleo passa por várias etapas antes de sua utilização pela sociedade. Primeiro é feita a prospecção, depois o refino e finalmente a distribuição. Durante o refino, as frações são separadas de acordo com o ponto de ebulição, em torres de fracionamento. De acordo com a demanda, algumas frações passam por tratamentos químicos para aumentar sua quan-tidade e qualidade, como é o caso da gasolina.

94

Sob o aspecto ambiental, por ser de origem fóssil, o petróleo e seus derivados contribuem muito para emissão de gases estufa e outros relacionados com a chuva ácida. Sob o aspec-to energético, por terem muita energia química (armazenada nas ligações) são excelentes combustíveis.

Sobre o tema tratado no texto, é correto afirmar.a) Os problemas ambientais citados são mais acentuados

na combustão do gás hidrogênio do que qualquer deri-vado do petróleo.

b) Nas torres de fracionamento, os componentes são sepa-rados de acordo com a massa molecular. As frações mais “pesadas” saem primeiro e são recolhidas no topo da torre.

c) O texto deixa claro que o petróleo é uma substância com-posta, separada em frações por um método físico.

d) Os tratamentos químicos citados no texto podem ser exemplificados pelo craqueamento (do inglês cracking) e pela reforma catalítica de algumas frações do petróleo.

e) O texto deixa claro que sob os aspectos energético e am-biental, os derivados do petróleo são excelentes combus-tíveis para o homem.

|C3-H12|

08. Os gráficos a seguir relacionam esses parâmetros e os índices de qualidade da água (q).

100Demanda Bioquímica de Oxigênio

pH

90

80

q

70

60

50

40

30

20

10

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

DBO (mg/L)

pH, Unidades

0

100

90

80

q

70

60

50

40

30

20

10

0

Tais gráficos estão associados a uma forma comum de polui-ção das águas causada pelo lançamento de dejetos huma-nos nos rios, lagos e mares. Esses resíduos levam ao aumento da quantidade de nutrientes disponíveis no ambiente, fe-nômeno denominado eutrofização. Quando esses resíduos atingem uma massa de água, ocorre uma cadeia de eventos, que culminam com graves problemas, alterando a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e o pH da água. Sobre esses eventos e suas consequências, é correto afirmar que:

a) os resíduos causam aumento da decomposição aeró-bica, levando aumento da DBO, que levará à escassez de oxigênio, proporcionando a morte de organismos aeró-bicos, tanto autótrofos quanto heterótrofos, reduzindo a qualidade da água.

b) os resíduos levarão à escassez de fósforo e nitrogênio, o que culminará com o desaparecimento das plantas e algas, diminuindo a DBO, mas não alterando a qualidade da água.

c) as bactérias degradam os resíduos, liberando nitratos e fosfatos, que são tóxicos aos peixes, causando, assim, a morte desses animais, promovendo uma neutralização do pH da água, aumentando a qualidade da água.

d) o excesso de fósforo e nitrogênio impedirá o crescimento das algas e, como consequência, haverá redução da fau-na aquática que as consome, e um aumento da DBO local e da qualidade da água.

e) os resíduos levarão à proliferação de organismos fotos-sintetizantes, que serão responsáveis pela produção ex-cessiva de oxigênio, causando acidificação e morte nos organismos aeróbicos e redução da qualidade da água.

|C1-H4|

09. Analise a figura.

ATALHOS A BIODIVERSIDADES REDUZEM IMPACTOSAMBIENTAIS CAUSADOS PELA FRAGMENTAÇÃO DE HABITATS

Corredor Ecológico de 800 km interligará parques do Centro-Oeste do Brasil

Parque Nacionaldo Pantanal

Parque Nacionalda Serra da Bodoquena

Parque Nacionaldas Emas

Corredoresecológicos

LEGENDA

Mato Grosso

Goiás

Mato Grossodo Sul

Parque Estadualdo Rio Negro

Considerando-se a implantação de corredores ecológicos, é correto afirmar que:a) os parques, na falta desses corredores, constituem ilhas

isoladas de ampliação da biodiversidade e de formação de novas espécies.

b) esse tipo de ligação reduz o fluxo gênico entre indivíduos da mesma espécie e diminui a manutenção de seus ciclos biológicos.

c) alguns animais favorecidos, nas regiões assim interliga-das, são a onça-pintada, o lobo-guará, a ema e o veado-campeiro.

d) os animais e plantas dependentes desses corredores são espécies resistentes a ambientes alterados.

e) os corredores ecológicos evitam a extinção de espécies, pois garantem uma reprodução continuada das espécies.

95Universidade Aberta do Nordeste

|C1-H4|

10. Leia o texto.

DESASTRES RADIOATIVOS –FUKUSHIMA, MAIS UMA CHERNOBYL

Chernobyl, União Soviética, 26 de abril de 1986, 1 h 23 min pelo horário local. O reator 4 da usina nuclear sofre um catastrófico aumento de potência e o núcleo explode várias vezes, liberando gás xenônio, metade da carga de iodo-131 e de césio-137 e pelo menos 5% do material radioativo restante. Os 50 mil habitantes de Pripyat são retirados às pressas, transformando-a em uma cidade-fantasma. Uma nuvem de radiação — 100 vezes maior que a das bombas de Hiroshima e Nagasaki — espalha-se sobre a Ucrânia, a Bielorrússia, a Rússia e sobre parte da Europa e da Escandinávia. Nos anos seguintes, 4 mil pessoas desenvolvem câncer de tireoide. Fukushima, Japão, 11 de março de 2011, 14 h 46 min. Um terremoto de magnitude 9 na escala Richter provoca um tsunami devastador, que mata 27 mil pessoas e danifica quatro dos seis reatores da usina nuclear de Fukushima Daiichi. Três explosões nos prédios da central atômica levam ao vazamento de radioati-vidade na atmosfera. Especialistas temem que o combustível do núcleo do reator 2 tenha sofrido derretimento completo. Altos níveis de césio-137, estrôncio-90, iodo-131 e plutônio-238 são detectados na água. Ainda se desconhece o impacto do aciden-te sobre a saúde humana. No entanto, a população, num raio de 20 km, foi removida às pressas. Quem vive entre 20 km e 30 km de distância da usina recebeu o conselho de deixar a região e se afastar ainda mais. Na semana passada, o governo japonês divulgou que a quantidade de iodo radioativo na água em torno da usina de Fukushima superava em 5 milhões o limite legal. “Até agora, a Companhia de Energia Elétrica de Tóquio (Tepco) não forneceu dados sobre a distribuição de estrôncio, plutônio e outros radio-nucleídeos na área contaminada. Ninguém vai beber a água do mar. Os limites legais devem ser aplicados ao ar, à água encana-da, aos alimentos e à radiação ambiental”, conclui o especialista.

Disponível em: <http://www.ecodebate.com.br/2011/04/12/fukushima-especialistas-acham-dificil-prever-dimensao-final-da-tragedia/>.

Considere o fato abordado no texto e marque a opção correta.a) O césio 137 é o principal responsável pelos casos de cân-

cer de tireoide relatados no texto.b) O iodo-131 segue o mesmo ciclo biológico do fósforo,

sendo rapidamente absorvido pelos vegetais. c) O estrôncio-90, por ser quimicamente semelhante ao cál-

cio, acumula-se nos ossos, levando a osteossarcomas e leucemia.

d) Dos elementos citados, o plutônio-238 é o menos agres-sivo para a saúde humana.

e) Somente altos níveis de césio-137, estrôncio-90, iodo-131 e plutônio-238 podem causar problemas realmente gra-ves em seres vivos.

|C1-H1|

11. Informações diagnósticas sobre a estrutura do corpo hu-mano podem ser obtidas pela ultrassonografia. Nessa téc-nica, um pulso de ultrassom é emitido por um transdutor através do corpo e é medido o intervalo de tempo entre o instante da emissão desse pulso e o da recepção dos pul-

sos refletidos pelas interfaces dos órgãos internos. A figura a seguir representa um exame de ultrassonografia, no qual o transdutor colocado na altura do pescoço e um pacien-te, cujo diãmetro da artéria carótida se deseja medir, emi-te pulsos com velocidade de 1,5 105cm/s. Mostram-se, também, os tempos em que os pulsos refletidos pela pele do paciente e pelas paredes anterior e posterior da sua carótida foram detectados.

Transdutor

Carótida

Pulso emitido

Pele

15⋅10−6 s

35⋅10−6 s

5⋅10−6 s

Pulso refletido

É correto afirmar que o diâmetro da carótida do paciente na altura do pescoço, mede:a) 0,15 cmb) 1,5 cmc) 0,25 cmd) 2,25 cme) 3,75 cm

|C7-H27|

12. As pessoas precisam matar a sede, fazer a higiene pessoal e também precisam de chuva para acabar com o ar seco que tanto faz mal à respiração, principalmente, das crianças que ficam com muita alergia por causa da poluição do ar, com ar seco, ou para quem sofre de doenças respiratórias. Para que possamos beber a água e fazer comida é importante que se tenha água limpa e por isso é tão importante o tratamento da água, que precisa ser realizado em todas as cidades de todo o mundo. A água potável é muito importante para a vida de todos os seres vivos e com ela não há riscos de con-taminação. Com o tratamento da água é possível diminuir bastante os poluentes que são encontrados nas águas e ela precisa ser tratada até que esses poluentes não façam mal às pessoas e animais. Sobre água, as pessoas sabem muito pou-co, afinal muitas dessas pessoas acham que a água é um bem natural que nunca vai acabar e, com isso, usam sem pensar e desperdiçam muita água e isso pode fazer com que ela falte no futuro. Com a poluição da água, o tratamento da mesma precisa ser feito com muito cuidado para que não faça mal a ninguém, afinal a poluição aumenta a cada dia e, com isso, as águas ficam muito ruins para o consumo, tudo isso somado ao meio ambiente poluído.

O tratamento para água é feito em etapas e cada uma acaba com uma bactéria e também poluentes, até que fique boa para o consumo. Esse tratamento de água pode ser simples ou não, isso vai depender de como a água se encontra e também a origem da água precisa ser levada em conside-ração. Tudo isso é verificado por pessoas muito capacitadas e

Presidente: Luciana Dummar Coordenação da Universidade Aberta do Nordeste: Sérgio FalcãoCoordenação do Curso: Fernanda Denardin e Marcelo Pena Coordenação Editorial: Sara Rebeca AguiarCoordenação Acadêmico-Administrativa: Ana Paula Costa SalminEditor de Design: Deglaucy Jorge Teixeira

Projeto Gráfico Dhara Sena e Suzana PazCapa: Suzana PazEditoração Eletrônica: Joel Rodrigues Ilustrações: Aldenir Barbosa, Caio Menescal e João LimaRevisão: Rosemeire Melo, Sara Rebeca Aguiar e Tony Sales

Expediente

formadas, que trabalham na engenharia hidráulica e cuidam de todos os detalhes do tratamento da água, assim como os formados em cursos de sustentabilidade, que lutam para a preservação do meio ambiente e do espaço natureza. Em uma ETA (Estação de Tratamento de Água) típica, a água pas-sa pelas seguintes etapas: coagulação, floculação, decanta-ção, filtração, desinfecção, fluoretação e correção de pH.

Sobre o tratamento da água, assinale a alternativa correta.a) Coagulação: é a etapa em que a água, na sua forma bruta,

entra na ETA. Ela recebe, nos tanques, uma determina-da quantidade de cloreto de sódio. Esta substáncia serve para aglomerar partículas sólidas que se encontram na água como, por exemplo, a argila.

b) Floculação: ocorre em tanques de concreto, logo após a coagulação. Com a água em movimento, as partículas só-lidas se aglutinam em flocos maiores.

c) Filtração: é a etapa em que a água passa por filtros for-mados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. Nessa etapa, as impurezas de tamanho pequeno ficam retidas no filtro. A etapa da filtração pode ser considerada um fenômeno químico.

d) Correção de pH: esse procedimento serve para corrigir o pH da água e preservar a rede de encanamentos de distri-buição. Se a água está básica, é aplicada certa quantidade de cal hidratada ou de carbonato de sódio.

e) Não é necessário fazer a correção de pH na água em seu tratamento.

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13. O petróleo é uma combinação complexa de hidrocarbonetos, composta na sua maioria de hidrocarbonetos alifáticos, alicícli-cos e aromáticos, podendo conter também quantidades pe-quenas de nitrogênio, oxigênio, compostos de enxofre e íons metálicos, principalmente de níquel e vanádio. Esta categoria inclui petróleos leves, médios e pesados, assim como os óleos

extraídos de areias impregnadas de alcatrão. Materiais hidrocar-bonatados que requerem grandes alterações químicas para a sua recuperação ou conversão em matérias-primas para a refi-nação do petróleo, tais como óleos de xisto crus, óleos de xisto enriquecidos e combustíveis líquidos de hulha, não se incluem nesta definição. O petróleo é um recurso natural abundante, porém sua pesquisa envolve elevados custos e complexidade de estudos. É também, atualmente, a principal fonte de energia, servindo também como base para fabricação dos mais variados produtos, dentre os quais destacam-se benzinas, óleo diesel, ga-solina, alcatrão, polímeros plásticos e até mesmo medicamen-tos. Já foi causa de muitas guerras e é a principal fonte de renda de muitos países, sobretudo no Oriente Médio. Além de gerar a gasolina que serve de combustível para grande parte dos auto-móveis que circulam no mundo, vários produtos são derivados do petróleo como, por exemplo, a parafina, GLP, produtos asfál-ticos, nafta petroquímica, querosene, solventes, óleos combustí-veis, óleos lubrificantes, óleo diesel e combustível de aviação.

Assinale a alternativa correta relacionada com o processamento do petróleo.a) Boa parte do petróleo brasileiro vem de regiões de águas

profundas, mas isso não eleva o custo da exploração.b) A primeira etapa consiste numa destilação simples, para se-

parar o composto de menor ponto de ebulição, a gasolina.c) Uma etapa envolve a destilação fracionada do petróleo,

na qual vários compostos presentes têm suas estruturas reduzidas, para serem posteriormente separados por or-dem de ponto de fusão.

d) Numa etapa chamada de craqueamento, frações sólidas de petróleo são trituradas para serem utilizadas como fertilizante.

e) Uma fração constituída por hidrocarbonetos de cadeias longas sofre reação química catalisada, para gerar hidro-carbonetos de cadeias menores.

Para Fixar

Exercitando para o Enem

01 02 03 04 05 06 07

d b d c a d d

08 09 10 11 12 13

a c c b b e

01 02 03 04 05 06

e e e c c c

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