ENEM EM FASCÍCULOS - 2012 Ciências da Natureza e suas Tecnologias CARO ALUNO, 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 Combustível e Poluição. Com a abordagem desses três assuntos, esperamos contribuir significativamente para a melhor compreensão dessa Área do Conhecimento. Bom estudo para você! INTRODUÇÃO Com o objetivo de levar informações e enriquecer seus conhecimentos sobre as diversas manifestações da ondulatória em nossas vidas, pautado em competências e habilidades, 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 tomando como referência o estilo do Exame Nacional do Ensino Médio, Enem. Tenha um ótimo proveito. ondas que se propagam no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas. 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, oscilações 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. Tipos de Ondas Ondas longitudinais OBJETO DO CONHECIMENTO Onda Ondas transversais Disponível em: http://3.bp.blogspot.com Onda eletromagnética Disponível em: http://www.e-escola.pt 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 A onda eletromagnética é uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos. As oscilações dos campos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e podem ser entendidas como a propagação de uma onda transversal, onde as oscilações são perpendiculares à direção do movimento da onda. O espectro visível, ou simplesmente 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 eletromagnética 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 transmissões de celulares. 6 Fascículo Enem em fascículos 2012 Representação de uma onda eletromagnética 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. y f=1/T E Comprimento de onda (λ) é a distância entre duas cristas ou entre dois vales consecutivos. B z x Disponível em: http://4.bp.blogspot.com Ondas mecânicas Onda mecânica é uma perturbação que se propaga em um meio material elástico, ou seja, em uma substância material Relação fundamental da ondulatória λ=v/f onde: v → velocidade de propagação da onda f → frequência da onda A amplitude (y) de uma onda é a medida da magnitude de um distúrbio em um meio durante um ciclo de onda. capaz de propagar a energia da onda através das vibrações das partículas que constituem o meio. Exemplos de onda mecânica: Espectro eletromagnético o som; uma onda se propagando numa corda; uma onda na telefone celular (3KHz = 3000Hz) superfície de um líquido. 10 direção de vibração 104 106 102 KH Hz MH Hz 108 1010 GHz rad diação não io oniza ante v 1012 1014 1016 1018 1020 raios gama raios-x radiação ultravioleta luz visível micro-ondas radiação infravermelha v ondas de rádio direção de propagação frequência muito baixa (VLF) frequência extremamente baixa (ELF) Ondas em corda 1022 1024 1026 FR REQU UÊNCIA A rad diaçção ionizan nte Disponível em: http://www.ocaduceu.com.br Disponível em: http://www2.unime.it Descrição física de uma onda 1 γ 3 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 comportamento 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 comprimento de onda maior e frequência menor do que a radiação infravermelha. São usadas para a comunicação em rádios amadores, radiodifusão (rádio e televisão), telefonia móvel. 2 1 = Elementos de uma onda 2 = Distância 3 = Deslocamento λ = Comprimento de onda γ = Amplitude 2 Radiodifusão A radiodifusão é baseada em uma estação de rádio (transmissor) que transforma a voz dos locutores, músicas e outros 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. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Enem em fascículos 2012 Radiação eletromagnética 10Mm 1mm Ondas de Rádio 30Hz 300Ghz 30PHz 30EHz Ultravioleta Infravermelho 300THz Raio X 300EHz 1µm 10m 10pm 1pm Comprimento de onda Frequência Antena receptora Antena Transmissora RECEPTOR receptor som original que estão representadas as três primeiras ondas estacionárias, que poderão aparecer na coluna de ar do interior de um tubo aberto que contenha um comprimento útil igual a L. Veremos abaixo os três modos de vibração que correspondem aos 1°, 2° e 3° harmônicos. Amplitude modulada Frequência modulada codificador Sintonização Filtra tudo exceto a transmissão desejada Oscilador Som reproduzido Detector (destrói tudo que não seja modulação desejada) Amplificador de Áudio controle de volume alto-falante Saída de áudio Disponível Disponívelem: em:http://www.ocaduceu.com.br http://www.ocaduceu.com.br 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 objeto quadrado projeta sobre uma superfície plana uma sombra também quadrada. Tubo aberto λ —=L 2 2λ —=L 2 3λ —=L 2 L Equação do tubo aberto Cordas Vibrantes Cordas flexíveis e tracionadas (tensionadas) em seus extremos são utilizadas em instrumentos musicais como, violão, guitarra, violino, cavaquinho etc. v 2 f: frequência da onda sonora no tubo L 1º harmônico λ = 2L n=1 fn = n ⋅ n: número de harmônicos v: velocidade do som I: comprimento do tubo 2º harmônico λ = L n=2 2 3º harmônico λ = — L 3 n=3 n harmônico n 2L λ=— n B) Tubos fechados Vejamos na figura abaixo, onde podemos perceber que estão representadas as três primeiras ondas estacionárias, que poderão aparecer na coluna de ar do interior de um tubo fechado que contenha um comprimento útil igual a L. Veremos abaixo os três modos de vibração que correspondem aos 1°, 2° e 5° harmônicos, ou seja, o tubo aberto só admite harmônicos ímpares. Logo: fn = TUBOS FECHADOS Harmônicos nV 2L Onde: λ/4 = L n: frequência da onda na corda V: velocidade da onda na corda L: comprimento da corda 3λ/4 = L Tubos Sonoros Servem para emitir sons, através de uma coluna de ar, sob pressão, em seu interior. 5λ/4 = L L A)Tubos Abertos Vejamos na figura a seguir, onde podemos perceber Ciências da Natureza e suas Tecnologias 3 Enem em fascículos 2012 Equação do tubo sonoro fechado fi = i ⋅ c) ondas eletromagnéticas – transversais – que apresentam as mesmas frequências, velocidade e comprimento de onda, ao passar de um meio para outro. d) ondas mecânicas – transversais – que apresentam as mesmas frequências, velocidade e comprimento de onda, ao passar de um meio para outro. e) tanto ondas eletromagnéticas – transversais – que se propagam no vácuo, como ondas mecânicas – longitudinais – que necessitam de um meio material para a sua propagação. v 4 f: frequência da onda sonora i: número de harmônicos ímpares v: velocidade do som I: comprimento do tubo Comentário Espectroscopia Atômica A transmissão entre a antena emissora e a antena receptora é feita por meio de ondas eletromagnéticas, enquanto que, as ondas, que se propagam da boca de quem fala ao microfone, são mecânicas. Lembre-se que as ondas eletromagnéticas não necessitam de meios compostos de matérias, para se propagarem, por outro lado as mecânicas necessitam sim. A luz branca é composta de uma mistura de ondas eletromagnéticas de todas as frequências no espectro visível, abrangendo do violeta profundo (400 nm) para vermelho profundo (aproximadamente 700 nm). Essa mistura de ondas pode ser separada usando-se um prisma ótico, que não só desvia o raio de luz (o que é chamado refração), mas também desvia a luz de diferentes comprimentos, de quantidades diferentes (dispersão). A figura mostra um raio de luz branca sendo refratado e disperso por um prisma em uma continuidade de cores. Tal espectro é chamado espectro contínuo (o processo de obtenção de um espectro é conhecido como espectroscopia). Resposta correta: e EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Espectroscopia-Refração da Luz C-5 QUESTÃO COMENTADA índice de refração cresce Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Anil Violeta velocid. em meio refringente decresce Anteparo comprim. de onda decresce Prisma de Vidro frequência cresce Vela – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. 01. Ondas ultrassônicas são emitidas por uma fonte em repouso em relação ao paciente, com uma frequência determinada. H-1 Essas ondas são refletidas por células do sangue que se _____________ de um detector de frequências em repouso, em relação ao mesmo paciente. Ao analisar essas ondas refletidas, o detector medirá frequências _____________ que as emitidas pela fonte. Esse fenômeno é conhecido como _____________. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas. a) afastam – menores – efeito Joule b) afastam – maiores – efeito Doppler c) aproximam – maiores – efeito Joule d) afastam – menores – efeito Doppler e) aproximam – menores – efeito Tyndal – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. Recentemente, o físico Marcos Pontes se tornou o primeiro astronauta brasileiro a ultrapassar a atmosfera terrestre. Diariamente, existiam contatos entre Marcos e a base, e alguns deles eram transmitidos através dos meios de comunicação. Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que conseguíamos “ouvir” e “falar” com Marcos porque, para essa conversa, estavam envolvidas: a) apenas ondas mecânicas – transversais – já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar. b) apenas ondas eletromagnéticas – longitudinais – já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar. 4 Compreendendo a Habilidade C-1 Compreendendo a Habilidade • H-18 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Enem em fascículos 2012 C-1 H-1 A FÍSICA DOS TSUNAMIS Compreendendo a Habilidade – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. 02. O maior tubo do órgão de uma catedral tem comprimento de 10 m; o tubo menor tem comprimento de 2 cm. Os tubos são abertos, a velocidade do som no ar é 340 m/s. Quais são os valores extremos de frequências sonoras que o órgão pode emitir, sabendo-se que os tubos ressoam no fundamental? (porto) e nami (onda). Tsunami deriva do japonês A maioria dos tsunamis ocorre no Oceano Pacífico (cerca de 80%) e o Japão tem sofrido muito com seus efeitos. O tsunami 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 propagam pela água. Inundação Falha Propagação Geração a) 17Hz/8,5 · 103Hz b) 14Hz/6,8 · 103Hz c) 17Hz/3,4 · 103Hz d) 14Hz/3,4 · 103Hz e) 2,0Hz/8,5 · 103Hz Disponível em: http://3.bp.blogspot.com DE OLHO NO ENEM As ondas geradas podem percorrer milhares e milhares de quilômetros, possuindo uma velocidade de aproximadamente 700 km/h e mais de 10 metros de altura. As ondas geradas por tsunamis diferem das ondas normais por possuírem um comprimento de onda muito 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 devastadoras, isso devido à grande velocidade e amplitude, chegando a destruir cidades, matando milhares de pessoas. INTRODUÇÃO Disponível em: http://www.pontagrossa.pr.gov.br A FÍSICA DA ULTRASSONOGRAFIA Na ultrassonografia, os aparelhos de ultrassons emitem ondas eletromagnéticas com frequência acima de 20000 Hz, por meio 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 atenuação e a mudança de fase dos sinais emitidos variam, sendo 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 computadorizada, 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 operacional. A partir dos últimos vinte anos do século XX, o desenvolvimento tecnológico transformou esse método em um instrumento poderoso de investigação médica. Estamos nos encontrando novamente para discutirmos assuntos relevantes para sua avaliação no Enem. Neste fascículo, trataremos da discussão em torno do uso e da produção de combustíveis, um assunto bastante atraente e bem atual. Vejamos agora uma breve introdução teórica. OBJETO DO CONHECIMENTO Petróleo e Combustível Entalpia e fatores que influenciam o ∆H Entalpia é o conteúdo de calor de um sistema medido em condições de pressão constante. Quando nos referirmos a uma reação química, que ocorre 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 absolutos de entalpia, e sim, das variações de entalpia (∆H). Ciências da Natureza e suas Tecnologias 5 Enem em fascículos 2012 Petróleo – o tesouro geológico 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 influenciam no ∆H Petróleo é uma mistura complexa, rica em hidrocarbonetos. 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). Alguns fatores podem exercer influência na variação de entalpia de reações químicas, como a quantidade de reagentes e produtos, os estados físicos dos componentes, a temperatura, o grau de diluição de um componente 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 consumidos (ou formados) no processo. Veja o exemplo para a formação de 2 mols de amônia gasosa: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ∆H = – 92kJ Essa notação indica que, para a formação de 2 mols de amônia (NH3) na fase gasosa, são liberados 92 kJ de calor. Evidentemente, se ocorresse a formação de 4 mols de amônia gasosa, a quantidade de calor liberado seria também o dobro. Disponível em http://www.petroleofonte.blogspot.com Quando um poço de petróleo é perfurado, ele jorra 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. • Estados físicos de reagentes e produtos O estado físico de certo reagente ou determinado produto 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 partículas no estado gasoso, que resulta em maior agitação molecular), e que uma substância em fase líquida possui maior conteúdo energético que em fase sólida: Hgasoso > Hlíquido > Hsólido • Temperatura da reação Como reagentes e produtos são substâncias diferentes 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 kJ a 450 °C: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ∆H = – 111 kJ Disponível em: http://www.paraibaurgente.com.br • Estado alotrópico dos componentes A mudança na forma alotrópica de uma substância altera a variação de entalpia (∆H) da reação que a substância 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 estável), diamante e fulereno (moléculas de C60 em forma de bola de futebol). 6 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Disponível em: http://www.ciencia.hsw.uol.com.br Enem em fascículos 2012 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 promete 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 d o E s p í r i t o S a n t o a t é S a n t a C a t a r i n a . A p re s e n t a 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. TORRE DE DESTILAÇÃO gás Petróleo nafta gasolina RETORTA querosene óleo diesel óleo lubrificante óleo combustível asfalto FORNO Disponível em: http://www.transportes.ime.eb.br 124m 293m 492m 781m 1.027m 1.853m 1.886m Enchova Piraúna Marimbá Marlim 1992 1997 1983 1998 Pode alcançar 2.140m 7.000m B. de Marlim Roncador Roncador Santos 1994 1999 2003 2006 B. de Santos 2007 A primeira fração é de gás natural (C 1 e C 2 ) e GLP (C3 e C4). Em ordem de temperatura de ebulição, seguem: nafta (também conhecida por éter de petróleo ou benzina), gasolina (rica em octanos), querosene (solvente muito usado), diesel (outro combustível líquido), óleos lubrificantes, óleo pesado (combustível), vaselina, parafina e asfalto. Craqueamento e reforma catalítica Camada pós-sal Onde está a maior parte das reservas brasileiras de petróleo e gás natural. 2.000m 3.000m Camada de sal 4.000m 5.000m Camada pré-sal A Petrobras é a única empresa que testou rochas do pré-sal e acredita que existe uma gigantesca reserva de petróleo e gás na região. Para atender à demanda, alguns procedimentos químicos 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 moléculas com 8 carbonos (gasolina). O craqueamento segue um mecanismo homolítico, ou seja, radicalar. Por outro lado temos a reforma catalítica do tipo isomerização, 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 → 6.000m → CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH3 7.000m A reforma catalítica também é usada em escala industrial, para obter hidrogênio molecular, cujo destino principal é a fabricação de margarina (óleos vegetais hidrogenados). Esse processo exige catalisadores apropriados. Disponível em: http://www.oglobo.globo.com Fracionamento do petróleo Octanagem da gasolina 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 separação é feita por frações, que corresponde a uma simples mistura de hidrocarbonetos. Observe a torre de fracionamento a seguir: É o índice que avalia a resistência de um combustível a compressão sem detonação. No caso da gasolina, 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. Ciências da Natureza e suas Tecnologias 7 Enem em fascículos 2012 Existem diversos tipos de gasolina, como, por exemplo, a gasolina comum, a aditivada (octanagem = 85%) e a podium (95%). QUESTÃO COMENTADA C-7 H-25 a) R$ 0,99 b) R$ 1,10 c) R$ 1,25 d) R$ 1,50 e) R$ 1,60 C-5 Compreendendo a Habilidade – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção. • Gasolina (aqui considerada como octano, C8H18, puro) e diesel (aqui considerado como C14H30 puro) são os dois principais combustíveis fósseis em fase líquida utilizados no Brasil. Em suas reações de combustão completa, liberam CO2 e contribuem para o aumento do efeito estufa. Para uma mesma energia liberada, qual a relação aproximada entre a produção de CO 2 do diesel e da gasolina? Dados: calores de combustão (em kJ/mol): C8H18 = –5600; C14H30 = –8960 a) 1,1 c) 1,3 e) 1,5 b) 1,2 d) 1,4 Comentário 1 mol de diesel libera 8960 kJ de energia e gera 14 mol de CO2. Para que a gasolina gere a mesma quantidade de energia (multiplique por 1,6) serão necessários 1,6 mol de gasolina, que também produz 1,6 × 8 = 12,8 mol de CO2. Assim, a relação entre a quantidade de CO2 emitida pelo diesel e pela gasolina é 1,09. Resposta correta: a EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO • H-18 Compreendendo a Habilidade – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. Texto para a questão 04. PETRÓLEO Entenda o refino dessa fonte energética O petróleo, óleo de pedra, é uma mistura de hidrocarbonetos, rica em alcanos. Definido assim, não parece ser algo lá muito importante. Mas basta lembrar que nosso mundo é frequentemente chamado de civilização do petróleo e que, para garantir seu suprimento, nações se dispõem a ir à guerra, para concluirmos que deve haver alguma coisa naqueles carbonos e hidrogênios que justifique tanto barulho. Nem sempre foi assim. O petróleo é conhecido há milhares de anos nas regiões onde aflorava espontaneamente para a superfície. Pelas suas propriedades era usado pelos povos antigos do Oriente Médio para calafetar construções, como lubrificante e como combustível para aplicações diversas. Alguns usavam o óleo até para aplicações medicinais. Assim, apenas aquecendo o petróleo sob condições controladas em uma coluna de fracionamento de uma refinaria podemos obter toda uma gama de derivados: Gás natural Querosene Gás liquefeito de petróleo (GLP) Óleo diesel Éter de petróleo Óleo combustível pesado Benzina Óleo lubrificante Gasolina Parafina e vaselina Nafta Resíduos: asfalto Carlos Roberto de Lana. Página 3 – Pedagogia & Comunicação. C-7 H-26 Compreendendo a Habilidade – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos. 03. O uso de álcool ou gasolina em carros bicombustíveis (flex fuel) depende do valor de mercado do combustível e do desempenho do automóvel com cada combustível. Admitindo que álcool e gasolina apresentem o mesmo custo de produção, a mesma conversão de energia em distância percorrida, qual o preço do litro de álcool, se o da gasolina custa R$ 2,50, para que o uso de álcool ou gasolina seja indiferente do ponto de vista financeiro? Considere gasolina como C8H18 puro e álcool como C2H5OH puro. Dados: calores de combustão (em kJ/mol): C8H18 = –5600; C2H5OH = –1400. Densidade (em g/mL): C8H18 = 0,75; C2H5OH = 0,80. Massas molares (em g/mol): C8H18 = 120; C2H5OH = 50. 8 04. Em relação ao texto e aos conhecimentos sobre hidrocarbonetos, é correto afirmar que: a)o método usado nas refinarias para separar os componentes do petróleo é denominado ultracentrifugação. b)o p e t r ó l e o é r i c o e m c o m p o s t o s s a t u r a d o s feitos exclusivamente de carbono, hidrogênio e oxigênio. c) as frações do petróleo são obtidas em ordem crescente de temperatura de ebulição. d)o GLP, citado na tabela, é uma fração do petróleo pobre energeticamente. Por esse motivo, não pode ser utilizado como combustível. e)o carvão mineral, assim como o petróleo, é um recurso renovável que constitui a matriz energética de muitos países. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Enem em fascículos 2012 DE OLHO NO ENEM 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 combustão ou em outro tipo de geração de energia. Os dois principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil são o etanol extraído da 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 consumidos no Brasil já são renováveis. No resto do mundo, 86% da energia vem de fontes energéticas não renováveis. 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 reduz as emissões de gás carbônico (CO2). Parte do CO2 emitido pelos veículos movidos a etanol é reabsorvido pelas plantações de cana-de-açúcar. Isso faz com que as emissões do CO2 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 particulado (que penetra nos pulmões); 67% menos hidrocarbonetos. Esses percentuais variam de acordo com a quantidade de B100 (100% de biodiesel) adicionado ao diesel de petróleo. Disponível em: http://www.anp.gov INTRODUÇÃO Poluição sonora, térmica, atmosférica, por elementos radioativos, por substâncias não biodegradáveis, por derramamento de petróleo e por eutrofização, são alguns exemplos. Problemas neuropsíquicos e surdez; alterações drásticas 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 acidificação do solo e da água; inversão térmica; mutações genéticas; necrose de tecidos; propagação de doenças infecciosas, dentre outras, são apenas algumas das consequências 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, trazendo consigo a urbanização e a industrialização. Com a consolidação do capitalismo, propiciado por esse momento 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 desperdício e descarte, faz com que tenhamos consequências sérias. A fome e a má qualidade de vida de alguns, em detrimento da riqueza de outros, mostra que nosso planeta realmente não está bem. Em um mundo onde a maior parte de lixo produzido é de origem orgânica, muitas pessoas têm, como única fonte de alimento, aquele oriundo de lixões a céu aberto. Assim, para que todos nós consigamos garantir um futuro digno ao nosso planeta e, consequentemente, às gerações 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 impedido 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. Acesso em: 30/06/2011. Abordaremos neste fascículo o tema sobre desequilíbrios ecológicos com ênfase em poluição, causa de muitos problemas no mundo atual. O assunto em voga é um tópico da área de Ecologia, sendo um dos mais abordados na nossa prova do Exame Nacional do Ensino Médio, e devido à sua grande importância, traremos hoje questões reflexivas e contextualizadas sobre o mesmo. OBJETO DO CONHECIMENTO QUESTÃO COMENTADA Você sabe o que significa 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. H-10 Compreendendo a Habilidade H-12 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. • Leia atentamente o texto seguinte. O EFEITO ESTUFA Poluição C-3 O efeito estufa consiste na retenção de calor junto à superfície da Terra, em virtude da opacidade dos gases de estufa que se concentram na baixa atmosfera e regulam o seu equilíbrio térmico. Esse efeito possibilita a manutenção de uma temperatura média global perto da superfície do planeta da ordem de 15 °C, que seria de – 18 °C na sua ausência, inviabilizando a vida como a conhecemos atualmente. Ciências da Natureza e suas Tecnologias 9 Enem em fascículos 2012 “E se a estufa em que vivemos for inundada? A subida do nível médio do mar: algumas causas e consequências”, César Andrade e Conceição Freitas, Cadernos Didácticos de Ciência, vol. 2, Ministério da Educação de Portugal, 2001 (adaptado). Baseado no texto acima e em seus conhecimentos sobre o efeito estufa, assinale a proposição correta. a) Provoca um decréscimo de 18 oC na temperatura média da superfície terrestre. b) Compromete a existência da vida na Terra. c) Tem como consequência o fato de a temperatura, em toda a superfície terrestre, ser de 15 oC. d) É consequência da presença de certos gases na atmosfera que bloqueiam a passagem das radiações infravermelhas. e) Não tem nenhuma influência no clima ao longo da superfície terrestre. Comentário a) Falsa. Se não houvesse o efeito estufa, a temperatura média na superfície terrestre seria da ordem de – 18oC, ao invés de 15 oC. Portanto, a existência do efeito estufa provoca um aumento na temperatura média da Terra da ordem de 33 oC. b) Falsa. Sem o efeito estufa, a temperatura média seria de – 18 oC, o que dificultaria a existência da vida na Terra. c) Falsa. A temperatura média ao longo da superfície terrestre é de 15 oC, porém varia de um local para outro. d) Verdadeira. O efeito estufa é provocado pelos gases (principalmente CO2) responsáveis pela absorção das radiações infravermelhas, retendo o calor junto à superfície terrestre. e) Falsa. O efeito estufa provoca um acréscimo de temperatura que tem significativa influência no clima. Resposta correta: d EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO C-3 H-10 H-12 Compreendendo a Habilidade – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. 05. Em certa cidade, a população fica preocupada com a eliminação de determinado pesticida em um lago utilizado pelas crianças locais para recreação. O governo local resolve medir a concentração de tal substância nos tecidos dos seres vivos do lago, que seguem a seguinte ordem alimentar: Plantas → Caramujo → Pequenos peixes → Grandes peixes → Aves O biólogo local, após completar a pesquisa encomendada, deixa-a sobre a mesa do prefeito. Observe-a: 0,5 Concentração do Pesticida nos Tecidos (mg/kg) Assim, aquilo que a mídia vulgarmente se refere como efeito estufa associado à atividade humana é, na verdade, a potenciação de um fenômeno da história geológica do planeta e crucial para a biosfera. Os principais gases de estufa (referidos no Protocolo de Kyoto) representam menos de 1% da composição da atmosfera: vapor de água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, clorofluorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e, ainda, hexafluoreto de enxofre, sendo estes quatro últimos de origem sintética. Do milênio anterior à Era Industrial, a concentração atmosférica dos gases de estufa naturais permaneceu relativamente constante. Porém, a sociedade industrializada depende da utilização do carvão e dos hidrocarbonetos naturais (gás natural, petróleo) como fontes primárias de energia, e o aumento exponencial das necessidades energéticas, aliado à desflorestação, trouxe como consequência o aumento da concentração de CO2 na atmosfera. O aumento da concentração, na atmosfera, dos gases com efeito de estufa deve provocar um aumento da temperatura média e, consequentemente, perturbar o clima global. Até há dez anos, a comunidade científica debatia se era possível estabelecer relações seguras de causaefeito entre a tendência de aquecimento observada e o aumento da concentração de gases de estufa. Hoje, existe consenso sobre essa matéria e a quase totalidade dos cientistas aponta a atividade humana como responsável primordial. Durante o século XX, a temperatura média superficial aumentou (0,6 ± 0,2) °C, provavelmente a maior variação positiva ocorrida nos últimos 1000 anos. A verificar-se um dos cenários de aquecimento mais dramáticos, podemos afirmar que nunca o nosso planeta experimentou uma elevação térmica tão intensa num intervalo de tempo tão curto, pelo que não existe registro geológico das respostas ambientais a esse tipo de solicitação – estamos, portanto, a realizar uma experiência de dimensão planetária. 0,4 0,3 0,2 0,1 0 10 Ciências da Natureza e suas Tecnologias a b c Organismo d e Enem em fascículos 2012 O prefeito nota, surpreso, que o homem esquecera de substituir, no gráfico, as letras pelo nome dos seres da lagoa. Se você fosse chamado para resolver o problema, indicaria, corretamente, que os organismos a, b, c, d e e são, respectivamente: a) plantas, caramujos, pequenos peixes, grandes peixes e aves. b) aves, grandes peixes, pequenos peixes, caramujos e plantas. c) pequenos peixes, grandes peixes, caramujos, plantas e aves. d) grandes peixes, pequenos peixes, caramujos, plantas e aves. e) aves, caramujos, plantas e grandes peixes. C-3 H-10 H-12 Compreendendo a Habilidade – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. 06. Observe a imagem. GELEIRA 1 GELEIRA 2 gelo gelo sedimentos glaciais DE OLHO NO ENEM 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 em longo prazo, muitas vezes a atividade não é feita de acordo com esses padrões. É comum que pessoas e empresas interessadas na exploração madeireira optem por tocar seus negócios de forma ilegal. Isso provoca vários impactos de amplo alcance, inclusive a fragmentação do habitat das espécies e significativas perdas financeiras. Grandes áreas de floresta são griladas e vendidas a preços abaixo de mercado. Essas áreas costumam ser terras públicas, e as instituições estatais não conseguem ter controle 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 colheitas tem sido objeto de pouca consideração. Em seguida, 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 perda dos serviços ecológicos prestados pela floresta, como a manutenção do clima e do ciclo hidrológico. sedimentos glaciais Disponível em: http://www.wwf.org.br Jonathan Overpeck/Science. As geleiras da foto acima podem ser utilizadas como indicadores da tendência de aumento das temperaturas globais, pois: a) o maior aporte de sedimentos nas partes baixas das geleiras representa aumento da precipitação pluvial em detrimento da precipitação nival (niveal). b) o maior aporte de água doce no mar interfere nas temperaturas e pode ser calculado a partir da retração dos lagos glaciais. c) a área de recuo do gelo indica aumento de temperatura e pode ser identificada pela maior exposição dos depósitos glaciais típicos. d) a maior precipitação nival (niveal) representa desequilíbrio nas temperaturas globais e pode ser identificada pelo aumento dos icebergs. e) a ampliação de escavação dos vales glaciais pode ser precisamente medida, indicando desequilíbrio nas temperaturas globais. EXERCÍCIOS PROPOSTOS C-5 H-17 Compreendendo a Habilidade – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. 01. O ruído sonoro nas proximidades de rodovias resulta, predominantemente, da compressão do ar pelos pneus de veículos que trafegam a altas velocidades. O uso de asfalto emborrachado pode reduzir, significativamente, esse ruído. O gráfico a seguir mostra duas curvas de intensidade do ruído sonoro em função da frequência, uma para asfalto comum e outra para asfalto emborrachado. Intensidade (W/m²) 1,5 x 10-5 1,2 x 10-5 9,0 x 10-6 6,0 x 10-6 3,0 x 10-6 0 0 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 600 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Frequência (Hz) 11 Enem em fascículos 2012 As intensidades da figura foram obtidas a uma distância r = 10 m da rodovia. Considere que a intensidade do ruído sonoro é dada por I = P/4πr2, onde P é a potência de emissão do ruído. Calcule P na frequência de 1000 Hz para o caso do asfalto emborrachado. Considere π = 3 a) 36 · 10–4 W b) 36 W c) 10–4 W d) 42 W e) 42 · 10–4 W C-1 Compreendendo a Habilidade H-1 – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. 02. Analise a frase a seguir: “A televisão estava funcionando com volume máximo, e o que se ouvia era um apito agudo e estridente”. C-7 As expressões destacadas referem-se , respectivamente, às seguintes características do som: a) intensidade, altura, timbre. b) altura, intensidade, timbre. c) timbre, intensidade, altura. d) intensidade, timbre, altura. e) altura, timbre, intensidade. C-5 Compreendendo a Habilidade H-18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. 03. Um feixe de luz composto pelas cores vermelha (V) e azul (A), propagando-se no ar, incide num prisma de vidro perpendicularmente a uma de suas faces. Após atravessar o prisma, o feixe impressiona um filme colorido, orientado conforme a figura. A direção inicial do feixe incidente é identificada pela posição O no filme. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é maior para a luz azul do que para a vermelha, a figura que melhor representa o filme depois de revelado é: feixe incidente O V+A O filme vista frontal do filme prisma O V A 1 a) 1 c) 3 e) 5 12 2 A V O V O O A V V A O A 3 4 b) 2 d) 4 5 Compreendendo a Habilidade – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios. 04. A legislação brasileira tem procurado melhorar, gradativamente, a qualidade do ar respirado nas cidades. Um dos problemas que enfrenta-se é o teor de enxofre presente nos combustíveis fósseis, principalmente no diesel. Em 2012, o Brasil passará a utilizar o diesel S50 (com 50 mg/kg de enxofre no combustível) e em 2013 será utilizado o diesel S10 (com 10 mg/kg de enxofre no combustível). Sabendo que a densidade do diesel em geral é de 0,70 g/mL, calcule a massa de SO2 (resultante da queima do enxofre presente no diesel) que deixará de ser emitida na queima de 1L de diesel, pela substituição do S50 pelo S10. Dados: massas molares: S = 32 g/mol; SO2 = 64 g/mol. a) 14 mg b) 28 mg c) 56 mg d) 70 mg e) 84 mg C-7 H-27 • H-25 Compreendendo a Habilidade – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção. Texto para a questão 05. O craqueamento térmico é o processo de conversão de moléculas grandes em moléculas pequenas através da aplicação de calor sobre a carga a ser transformada. Atualmente, o craqueamento catalítico (com a utilização de catalisadores apropriados) substitui o craqueamento térmico, devido ao seu alto grau de eficiência. A reforma catalítica consiste no rearranjo da estrutura molecular dos hidrocarbonetos contidos em certas frações de petróleo, com o intuito de valorizá-las. É muito utilizada para converter frações de cadeias normais em cadeias ramificadas ou cadeias normais em cíclicas, com produção de gás hidrogênio (H2), para a indústria de hidrogenação catalítica. As gasolinas e as naftas têm, usualmente, o número de octanas baixo. Esses produtos são enviados para a reforma catalítica, para que sejam convertidos em naftas ou gasolinas de maior índice de octanagem. 05. Em relação aos processos químicos citados no texto é possível afirmar que: a) a isomerização do butano em isobutano é um exemplo de craqueamento térmico. b) o craqueamento catalítico é mais eficiente que o térmico devido a maior variedade de produtos obtidos. c) na ciclização do propano, que o converte em ciclopropano, há um aumento de estabilidade molecular, além da produção de H2. d) a reforma catalítica da nafta e da gasolina consiste em aumentar o número de cadeias ramificadas, ou seja, o índice de octanagem. e) o gás hidrogênio obtido na transformação de cadeias abertas em cíclicas, pode ser utilizado na conversão de gorduras em óleos vegetais. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Enem em fascículos 2012 C-7 H-26 Compreendendo a Habilidade – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos. • Texto para a questão 06. 06. Sobre os dados contidos no gráfico, no texto e os conhecimentos dos assuntos implicados, é correto afirmar que: a) a massa gasosa contida no pré-sal é constituída predominantemente de gás oxigênio (O2). Já o petróleo, é rico em hidrocarbonetos de diversos tamanhos como metano, etanol, butano, octano entre outros. b)o petróleo do pré-sal é de alta profundidade e vai exigir grandes investimentos por parte do governo federal para explorá-lo. Infelizmente, esse recurso depois de explorado não coloca o Brasil em uma posição confortável entre os maiores países produtores. c) a camada do pré-sal se estende por uma faixa que abrange apenas estados que n ão são produtores de petróleo no Brasil. Esse dado dificulta a exploração do petróleo do pré-sal. d)o carbonato de cálcio, principal componente das rochas onde está o petróleo, é um sal cuja solução aquosa possui caráter neutro, pois é oriundo da neutralização de uma base fraca por um ácido forte. e) as dificuldades para exploração do petróleo do pré-sal são inegáveis, mas a previsão é deixar o país em posição confortável, entre os maiores produtores mundiais. A estimativa é um salto na produção nacional de barris de petróleo. C-3 H-12 Compreendendo a Habilidade – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. 07. O IQA (Índice de Qualidade das Águas), criado pela Cetesb – Companhia de Saneamento e Tecnologia Ambiental da Secretaria de Estado do Meio Ambiente, apresenta 9 parâmetros indicadores de qualidade da água, entre eles a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e o pH da água. Os gráficos a seguir relacionam esses parâmetros e os índices de qualidade da água (q). 100 90 80 70 60 q 50 40 30 20 10 0 Diversos obstáculos terão de ser superados para que jorre petróleo do pré-sal. O primeiro é sua profundidade: 5000 a 7000 metros separam o poço da plataforma. “Explorar petróleo em águas profundas é como dirigir um carro a 300 quilômetros por hora. É possível, mas muito perigoso”, afirma o professor de geologia da UFRJ Giuseppe Bacoccoli. As dificuldades se repetem na fixação dos cabos de âncora, que garantem estabilidade à plataforma, na camada conhecida como pós-sal. Como os sedimentos são pouco firmes, aumentam os riscos de a estrutura se desprender. Nos 2 quilômetros seguintes, o sal, por ser viscoso e plástico, pode fluir para dentro do poço, esmagar seu revestimento e fechá-lo. Finalmente, as rochas nas quais o petróleo está armazenado são formadas de carbonato de cálcio, um material de grande resistência à penetração das brocas que tem comportamento imprevisível, além de porosidade variada. Disponível em: http://veja.abril.com.br 100 90 80 70 60 q 50 40 30 20 10 0 Demanda Bioquímica de Oxigênio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 DBO (mg/L) pH 2 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pH, Unidades 13 Enem em fascículos 2012 De acordo com esses índices, é possível concluir que a qualidade da água é melhor quando a DBO: a) é alta e a água é alcalina. b) é baixa e a água é ácida. c) é baixa e a água é neutra. d) é alta e a água é acida. e) vale 30 mg/L e o pH vale 7. C-1 H-4 Compreendendo a Habilidade – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade. 08. A chamada “química verde” utiliza métodos e técnicas próprias para reduzir a utilização e/ou a geração de substâncias nocivas ao ser humano e ao ambiente. Dela faz parte o desenvolvimento de: a) produtos não biodegradáveis e compostos orgânicos persistentes no ambiente para combater pragas. b) técnicas de análise para o monitoramento da poluição ambiental e processos catalíticos para reduzir a toxicidade de poluentes atmosféricos. c) produtos não biodegradáveis e processos que utilizam derivados do petróleo como matéria-prima. d) compostos orgânicos, persistentes no ambiente, para combater pragas, e processos catalíticos a fim de reduzir a toxicidade de poluentes atmosféricos. e) técnicas de análise para o monitoramento da poluição ambiental e processos que utilizam derivados do petróleo como matéria-prima. C-3 • H-10 09. Tendo como base as informações contidas no texto, assinale a alternativa correta. a) A caça é a principal causa da extinção das populações de jacutingas. b) Jacutingas caçam aves menores, como os tucanos, que competem com elas pelos frutos de palmito-juçara e de embaúba. c) A diminuição de algumas espécies de aves, como as jacutingas e os tucanos, pode acarretar a diminuição das populações de árvores de palmito-juçara e embaúba na Floresta Atlântica em São Paulo. d) Por usarem mais a copa das árvores e voarem mais alto que os seus parentes jacus, sobretudo na época da reprodução, as jacutingas certamente escaparão à extinção. e) A caça e a destruição gradativa de habitats das jacutingas favorecerão a preservação e a proliferação de árvores como o palmito-juçara e a embaúba, já que seus frutos ficarão preservados da ação daquelas aves e de tucanos, que atuam como predadores dessas árvores. C-3 H-10 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais produtivos ou sociais. 10. O gráfico abaixo mostra a área desmatada da Amazônia, em km2, a cada ano, no período de 1988 a 2008. km² 30.000 20.000 Compreendendo a Habilidade 10.000 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, H-12 produtivos ou sociais. – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. 0 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 ano Fonte: MMA Texto para a questão 09. “Um mistério preocupa biólogos que realizam pesquisas com aves e mamíferos dispersores de sementes na Floresta Atlântica: a jacutinga, ave estratégica para o bioma, não é mais avistada com facilidade, como ocorria até meados desta década no Parque Estadual Carlos Botelho. Essa ave de porte médio parece uma galinha com hábitos florestais. Durante o dia, perambula sozinha ou em bando, tanto pelo chão como no alto das árvores, atrás de frutos como os de palmito-juçara e da embaúba. Pode ser vista comendo frutos junto com outras aves menores e mais leves, como os tucanos. Segundo o biólogo Alexsander Zamorano, pesquisador do Instituto Florestal de São Paulo, a jacutinga usa muito mais a copa das árvores que seus parentes jacus, e também voa mais alto, sobretudo na época da reprodução. Gradativamente, a caça e a destruição do hábitat encurralaram a jacutinga, confinando-a em áreas cada vez menores e levando algumas populações à extinção.” Extraído, com adaptações, de: GONÇALVES, J. A. Jacutingas correm o risco de desaparecer de reservas florestais de São Paulo. http://oglobo.globo.com. Acesso em 02/04/2009. 14 Compreendendo a Habilidade As informações do gráfico indicam que: a) o maior desmatamento ocorreu em 2004. b) a área desmatada foi menor em 1997 que em 2007. c) a área desmatada a cada ano manteve-se constante entre 1998 e 2001. d) a área desmatada por ano foi maior entre 1994 e 1995 que entre 1997 e 1998. e) o total de área desmatada em 1992, 1993 e 1994 é maior que 60000 km2. GABARITOS EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01 02 03 04 05 06 d a e c b c EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01 02 03 04 05 a a d c d 06 07 08 09 10 e c b c d Ciências da Natureza e suas Tecnologias Enem em fascículos 2012 Anotações: Expediente Diretor-Superintendente: Tales de Sá Cavalcante Diretora Pedagógica: Hilda Prisco Diretora Controller: Dayse Tavares Supervisão Pedagógica: Marcelo Pena Gerente do FBEscolas: Fernanda Denardin Gerente Gráfico: Andréa Menescal Coordenador Gráfico: Sebastião Pereira Projeto Gráfico: Joel Rodrigues e Franklin Biovanni Editoração Eletrônica: Claudia Santiago Ilustrações: Paulo Junior Revisão: Kelly Gurgel OSG: 6203712 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 15