Matriz de referência de Ciências da Natureza e suas
Tecnologias
Competência de área 1 – Compreender as ciências naturais e as
tecnologias
a
elas
associadas
como
construções
humanas,
percebendo seus papéis nos processos de produção e no
desenvolvimento econômico e social da humanidade.
H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a
qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação
ou utilização sustentável da biodiversidade.
Matriz de referência de Ciências da Natureza e suas
Tecnologias
Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da
física para, em situações problema, interpretar, avaliar ou
planejar intervenções científico-tecnológicas.
H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação
de energia em ambientes específicos, considerando implicações
éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.
Energia elétrica: como obtê-la?
Obtenção de energia elétrica
• reações químicas: pilhas
A energia elétrica
pode ser obtida
por...
• células fotovoltaicas: luz
• movimentos de bobinas
em campos magnéticos
Obtenção de energia elétrica
Concluindo: para se obter energia elétrica em larga
escala, é necessário extrair energia cinética da
Fonte: shutterstock.com
natureza.
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A usina hidrelétrica
A usina hidrelétrica
Na usina hidrelétrica, a energia potencial
gravitacional
transforma-se
em
cinética e depois em energia elétrica.
energia
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A usina termoelétrica
A usina termoelétrica
Queima de
combustíveis
(Energia
Térmica)
Vapor d’água
Movimento das
pás do gerador
(Energia Cinética)
Energia elétrica
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A usina termonuclear
A usina termonuclear
Com relação à fonte de energia, a diferença
entre as termoelétricas e as termo-nucleares
reside na forma de se obter energia térmica.
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A usina eólica
A usina eólica
Movimento do ar
(energia cinética)
Giro das pás do
gerador
eletromagnético
Energia elétrica
Comparação
Tipo de usina Vantagens
Energia
renovável e
Hidrelétrica
não
poluidora da
atmosfera.
Desvantagens
No Brasil
Alto custo de implantação,
Abundante.
alteração no ecossistema da
Ocupa 67%
região, causando grandes
da matriz
impactos ambientais.
brasileira.
Comparação
Tipo de usina Vantagens
Pode ser
instalada em
Termoelétrica
qualquer
região, com
maior ou
menor porte.
Desvantagens
No Brasil
Energia não renovável, com
emissões de óxidos gasosos
Ocupa 23%
na atmosfera, causando
da matriz
chuvas ácidas, acentuando
brasileira.
o efeito estufa etc.
Comparação
Tipo de usina
Vantagens
Desvantagens
No Brasil
Produção de resíduos
É tida como a
Termonuclear
radioativos. Em caso de
única alternativa acidente, o vazamento
realística às
de materiais radioativos
termoelétricas.
poluiria a região por
séculos.
Ocupa 1,68%
da matriz
brasileira.
Comparação
Tipo de
usina
Vantagens
Desvantagens
Alto custo de
Energia renovável implantação, alteração
Eólica
e não poluidora
no ecossistema da
da atmosfera.
região devido aos ruídos
provocados pelas pás.
No Brasil
Ocupa 0,7% da
matriz brasileira.
O potencial
eólico do Brasil é
de dez usinas de
Itaipu (140GW).
Enem
(Enem-1998) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem
várias transformações de energia. Considere duas delas:
I. cinética em elétrica
II. potencial gravitacional em cinética
Analisando o esquema a seguir, é possível identificar que elas se
encontram, respectivamente, entre:
a) I - a água no nível h e a turbina, II o gerador
e a torre de distribuição.
Enem
b) I - a água no nível h e a turbina, II a turbina e o gerador.
c) I - a turbina e o gerador, II - a
turbina e o gerador.
d) I - a turbina e o gerador, II - a água no nível h e a turbina.
Fonte: Enem
e) I - o gerador e a torre de distribuição, II - a água no nível h e a
turbina.
Enem
(Enem-2012) Suponha que você seja um consultor e foi contratado para
assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país
com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos
constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de
combustíveis fósseis.
De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor
impacto e risco ambientais é a baseada na energia
Enem
a) dos biocombustíveis, pois tem menor impacto ambiental e maior disponibilidade.
b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua
implantação.
c) nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a locais com menor extensão
territorial.
d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos naturais
disponíveis.
e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa nem
resíduos de operação.
Enem
(Enem-2013) Química Verde pode ser definida como a criação, o
desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir
ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao
ambiente.
Sabe-se que algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem,
ou têm potencial para exercer, em algum nível, impactos ambientais negativos.
CORRÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações.
São Carlos: EdUFSCar, 2009.
Enem
À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para
eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas
a) hidrelétricas
b) termelétricas
c) usinas geotérmicas
d) fontes de energia solar
e) fontes de energia eólica
(Enem-1999)
Enem
No diagrama
Enemestão representadas as duas modalidades mais comuns
de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a
construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas
I. Utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas
que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem
reabastecidas.
II. Apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas
no curso normal dos rios.
III. Aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste,
pelo represamento de águas.
Das três
afirmações lidas, somente
Enem
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e II estão corretas.
e) II e III estão corretas.
Enem
(Enem-2010) A energia térmica liberada
em processos de fissão nuclear pode ser
utilizada na geração de vapor para
produzir energia mecânica que, por sua
vez, será convertida em energia elétrica.
Ao lado está representado um esquema
básico de uma usina de energia nuclear.
Fonte: Enem
Enem
A partir do esquema, são feitas as seguintes afirmações:
I.A energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como
vapor a alta pressão, aciona a turbina.
II. A turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada
mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica.
III. A água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no
condensador e bombeada de volta ao reator.
Enem
Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s):
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
Professor
Ronaldo Carrilho