Universidade Aberta do Nordeste e Ensino à Distância são marcas registradas da Fundação Demócrito Rocha. É proibida a duplicação ou reprodução desse fascículo. Cópia não autorizada é crime.
Ciências da Natureza
e suas Tecnologias
Física, Química e Biologia
Alex Oliveira, Carlos Jr., Edson Marques,
Montenegro e Ronaldo Paiva
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Bom estudo!
Biologia
Programas de saúde
Micro-organismos
Os micro-organismos são formas de vida que não podem ser visualizadas sem auxílio de um microscópio. Esses seres diminutos podem ser encontrados no ar, no
solo, e, inclusive, no homem. Bactérias e protozoários
são exemplos de micro-organismos.
Saúde - Bem-estar físico, mental e social de uma pessoa
(OMS).
Prevenção (profilaxia) - Medidas para evitar uma doença. Por exemplo: andar calçado, beber água tratada.
Agente etiológico - É o mesmo que agente patogênico. É o ser vivo causador direto da patologia.
Agente transmissor (vetor biológico) - Um ser vivo
que leve o agente causador de uma pessoa doente para
uma pessoa sadia. É importante salientar que o agente
causador penetra no corpo do vetor biológico.
Vetor mecânico - É o ser vivo que transporta o agente
causador na superfície do seu corpo. O etiológico não
penetra no organismo do vetor mecânico. Por exemplo:
a mosca transporta nas suas patas protozoários patogênicos, ovos de Ascaris.
Endemia - Doença cuja incidência (no de casos novos
por ano) é previsível (aproximadamente constante) em
dada região.
Epidemia - Doença cuja incidência ultrapassa muito o
número de casos previstos numa região. Atinge muitos
indivíduos em pouco tempo.
Pandemia - Ocorre quando uma determinada doença,
geralmente transmissível, atinge uma grande parte da
população de uma determinada região (cidade, estado,
país) ou do planeta. Portanto, a pandemia é de maior
proporção em relação à epidemia, pois pode levar a milhares ou até milhões de vítimas.
Infecção - É a implantação, o crescimento e a proliferação de seres agressores no organismo hospedeiro, acarretando-lhe prejuízo. É provocada por um microparasita.
Portanto, é correto afirmar que estamos infectados por
um vírus de gripe, mas é incorreto falar que estamos
infectados por um piolho (macroparasita).
Infestação - É a parasitose provocada por um macroparasita. Ex.: quando uma criança apresenta em seu intestino o Ascaris lumbricoides, popularmente chamada
lombriga, dizemos que ela está infestada.
Inflamação - A inflamação é uma reação do organismo
a uma injúria tecidual, causada por trauma (pancadas)
ou pela ação de parasitas. É caracterizada por reação de
vasos sanguíneos, levando ao acúmulo de fluidos e leucócitos com objetivo de destruir, diluir e isolar os agentes
lesivos. São pontos fundamentais da inflamação: o calor,
o rubor (vermelhidão), o inchaço (edema), a dor e a perda parcial de função.
Imunização Ativa - Ocorre quando o próprio sistema
imune do indivíduo, ao entrar em contato com uma
substância estranha ao organismo, responde produzindo anticorpos e células imunes. Esse tipo de imunidade
possui memória e especificidade. Os dois meios de se
adquirir imunidade ativa são contraindo uma doença infecciosa e a vacinação.
Imunização Passiva - A Imunização Passiva é obtida
pela transferência ao indivíduo de anticorpos já produzidos por indução em outro organismo. Esse tipo de
imunidade produz uma rápida e eficiente proteção, que,
contudo, é temporária, durando, em média, poucas semanas ou meses.
Doenças infecciosas
Viroses - Viroses são doenças causadas por vírus. Vírus
atacam os seres humanos, os animais, as plantas. Exemplo de algumas doenças causadas por vírus: o sarampo, a rubéola, o herpes, as verrugas, a febre amarela, a
poliomelite, a hidrofobia, a gripe, a Aids (Síndrome da
Imunodeficiência Adquirida), esta causada pelo vírus HIV
Universidade Aberta do Nordeste
147
(vírus da imunodeficiência humana), Gripe A H1N1, dengue e muitas outras.
São formas de contágio de algumas doenças virais:
– Gotículas de saliva no espirro, na tosse e na fala,
como no caso de gripe, sarampo e gripe A H1N1.
– Contágio indireto: ocorre através de insetos vetores normalmente pela picada. (Ex.: dengue, febre
amarela)
–
–
–
–
Transfusões de sangue, por exemplo na Aids.
Relações sexuais: Aids, herpes, HPV.
Mordidas de animais infectados: raiva.
Transmissão vertical: da mãe para a criança, como
na Aids.
– Água contaminada, como em algumas formas de
hepatite.
Resumo das viroses mais importantes
Doença
Gripe
Herpes
Labial
Aids
Transmissão
Características
Profilaxia
Secreções oronasais
O vírus penetra pelas vias aéreas superiores, causando Vacinar e evitar o contato com secreindisposição, congestão nasal, febre e dor no corpo. ções de pessoas contaminadas.
A primeira ocorre usualmente na infância, por exemplo,
depois de o bebê ser beijado
por uma pessoa portadora
da infecção, como o pai, a
mãe ou outro adulto qualquer. O vírus passa através
da pele, percorre um nervo
e esconde-se numa junção
nervosa, até ser reativado.
A lesão apresenta pequenas bolhas agrupadas como
num buquê sobre área avermelhada e inchada. As
bolhas rompem-se liberando líquido rico em vírus e
formando uma ferida. É a fase de maior perigo de
transmissão da doença.
Não há medida específica, a não ser
evitar o contato direto através de beijos
e apertos de mãos com a pessoa contaminada durante a fase da lesão.
Ato sexual; transfusões de
Usar preservativos; controlar o sanDeficiência do sistema imunológico com a ocorrênsangue; seringas contaminague doado; usar seringas estéreis e
cia das infecções oportunistas.
das; via placentária e parto.
descartáveis.
O vírus é introduzido com a saliva do mosquito; dissemina-se pelo corpo através do sangue e localiza-se
Picada de fêmea de Aedes no fígado, no baço, nos rins, na medula óssea e nos Vacinar com linhagem de vírus atenuaFebre Amarela aegypti (urbana) e Haemago- gânglios linfáticos.
da (vacina de vírus vivo). Destruir criagus (febre amarela silvestre)
Febre alta, dores de cabeça, dores musculares, do- douros do mosquito-vetor.
res ósseas, icterícia, hemorragias digestivas e lesões
renais.
Dengue
Raiva
(Hidrofobia)
Varicela
(catapora)
148
Picada de Aedes aegypti
Forma clássica: febre súbita, moleza; dores musculares e articulares, náuseas, vômitos, exantema.
Forma hemorrágica: hemorragias digestivas, gengivais;
distúrbios de coagulação e morte em alguns casos.
Inicialmente, hipersensibilidade local, formigamento,
ardor e sensação de fisgada ao longo dos nervos da
Mordedura de animais conregião afetada. Melancolia, anorexia, insônia, cefataminados (cães, gatos, loleia, distúrbios de comportamento, hidrofobia. Debos, morcegos, raposas.)
generação dos nervos motores com paralisia. Morte
na maioria dos casos (quase 100%).
Contato direto.
Febre, cefaleia, fraqueza. Lesões cutâneas (pápulas).
Combater o vetor. Não há vacina.
Vacinar animais domésticos. Sacrifícar
animais contaminados ou sob suspeita. Vacinar pessoas mordidas por animais raivosos ou suspeitos. Realizar
soroterapia.
Isolar doentes.
Vacinar.
Doença
Transmissão
Condiloma
(cavalo de
crista/verrugas Relação sexual
genitais)
Vírus HPV
Características
Profilaxia
Usar preservativos. Tratar os doentes.
Vacinar já é possível (até o momento,
Formação de verrugas friáveis dentro e em torno dos só se tem convicção de cinco anos de
órgãos sexuais. Pode gerar câncer de colo de útero. proteção. Na verdade, embora se trate
da mais importante novidade surgida
na prevenção.
Bacterioses
São inúmeras as doenças causadas por bactérias. Estes
organismos vivos unicelulares e procariontes pertencentes ao Reino Monera podem causar no homem desde
infecções leves até morte.
Hanseníase - Agente causador: Mycobacterium leprae.
Afeta os nervos e a pele, causando insensibilidade das
lesões. Contágio: direto através de gotículas da fala ou
com a ferida. Necessita de contato prolongado para contaminação.
Botulismo - Causada pela bactéria Clostridium botulinum. A doença ocorre pela ingestão de alimentos em
conserva contaminados com a toxina produzida pela
bactéria. As toxinas são absorvidas no intestino e se espalham pelo sangue, afetando os nervos motores.
Cárie - Causada principalmente pela bactéria Streptococcus mutans. Causa desmineralização do dente e sua
respectiva cavitação. Previne-se e trata-se a doença com
orientação de um cirurgião-dentista. Os hábitos alimentares como a frequência da ingestão do açúcar e os tipos
de alimento afetam a incidência da doença.
Veja algumas das doenças bacterianas mais comuns:
Tuberculose - Agente causador: Mycobacterium tuberculosis. Transmissão: direta (gotículas de secreção respiratória). Profilaxia: evitar contato com pessoas contaminadas e vacinar com BCG.
Meningite - Causador: Neisseria meningitidis. Transmissão: direta (espirro, tosse ou fala). Sinais e sintomas comuns: febre, vômito, náuseas e rigidez na nuca.
Leptospirose - Causador: Leptospira sp. Transmissão:
água, lama, solo e vegetação úmidos, lixo ou por ingestão de alimentos e água contaminados por urina do animal reservatório (rato).
Tétano - Agente causador: Clostridium tetani. ContamiProtozooses
nação: solo, esterco, superfície de objetos contaminados
Nesta classificação, encontram-se todas as doenças caucom o esporo do tétano. Provoca contrações musculares
sadas pela ação parasitária de protozoários.
com rigidez. Vacina: antitetânica
Neste grupo, incluem-se aquelas de contágio direto, tais
Cólera - Agente causador: Vibrio cholerae. Contágio:
como tricomoníase, e aquelas cujo contágio é indireto,
ingestão de água e alimentos contaminados com a bacou seja, necessita de um agente transmissor para a dotéria. Principal sinal: diarreia forte, resultado da ação de
ença, como no caso da malária.
uma enterotoxina. Prevenção: tratamento da água e lavagem das frutas e verduras com hipoclorito de sódio
diluído em água tratada.
Veja abaixo as principais doenças causadas por protozoários e suas características.
Doença
Agente
causador
Disenteria
amebiana ou
amebíase
Entamoeba
histolytica
Diarreias com sangue e muco
devido a lesões na parede intes- Contaminação fecal oral
tinal.
Leishmaniose
Tegumentar
(Úlcera de Bauru)
Leishmania
brasiliensis
Picada do mosquito-palha, também
Ulcerações graves de pele, princiconhecido como birigui ou cangaCombate ao vetor.
palmente no rosto, nos braços e
lhinha (gênero Lutzomyia e gênero
nas pernas.
Phlebotomus).
Leishmaniose visceral ou calazar
Leishmania
chagasi
Hepatoesplenomegalia. (anemia, Picada do mosquito flebótomo ( Lut- Combate ao vetor. Eliminação de
hemorragias e infecções).
zomia longipalpis).
cães e gatos contaminados.
Doença de
Chagas
Trypanosoma cruzi
Insuficiência cardíaca e, em al- Contágio ocorre pelas fezes contaCombate ao vetor. Construção de
guns casos, megaesôfago e me- minadas do barbeiro através do local
casas de alvenaria e não de taipa.
gacólon.
da picada.
Sintomas / sinais
Forma de contágio
Profilaxia
Medidas de higiene (lavagem das
mãos, adequação da água e higienização de frutas e verduras)
Universidade Aberta do Nordeste
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Doença
Agente
causador
Doença do sono
Trypanosoma brucei
Tricomoníase
Sintomas / sinais
Forma de contágio
Profilaxia
Sonolência e torpor devido a le- Picada da mosca tsé-tsé (gênero
Combate ao vetor.
sões no sistema nervoso.
Glossina).
Através de relações sexuais ou pelo
Uso de preservativos. Uso de vaTrichomonas Corrimento vaginal e prurido,
uso de instalações sanitárias ou obsos sanitários limpos.
vaginalis
além de uretrite.
jetos contaminados.
Diarreias acompanhadas de doIngestão de alimentos (verduras, frures abdominais devido a lesões
tas etc.) ou água contaminados por Medidas de higiene.
na parede intestinal. Esteatorreia
cistos do protozoário.
(gordura nas fezes).
Giardíase
Giardia
lamblia
Malária
Plasmodium
vivax
Plasmodium
malarie
Plasmodium
falciparum
Febres e mal-estares cíclicos devido a substâncias tóxicas liberadas pelo protozoário no sangue
(intervalos regulares). Atinge fígado e medula óssea.
Calazar ou leishmaniose visceral
Leishmania
donovani
Telas de proteção nas janelas.
Hepatoesplenomegalia. PanciPicada do mosquito flebótomo ( Lut- Uso de mosquiteiros. Combate
topenia (anemia, hemorragias e
zomia longipalpis).
ao vetor. Eliminação de cães e gainfecções).
tos contaminados.
Toxoplasmose
Toxoplasma
gondii
Sintomas variados. Atinge indi- Contato com fezes de felídios (ga- Higiene das mãos. Ingestão de
víduos com baixa imunidade e tos). Ingerir carne de porco e carnei- carnes bem-cozidas. Cuidado ao
causa malformações no embrião. ro malcozida.
lidar com gatos.
Micoses
São doenças causadas por fungos que, na maioria dos
casos, atacam as superfícies do corpo (pele) e as mucosas. Vejamos algumas delas:
Como se desenvolvem?
Os organismos causadores podem ser de origem humana, animal ou do solo. Os fungos contaminantes patogênicos são comuns em nosso ambiente, embora a incidência seja pequena, devido à resistência do hospedeiro.
Comumente, as infecções fúngicas são, em algum grau,
contagiosas.
Conforme a sua localização, podemos classificar as
tinhas (infecção fúngica) em:
Tinha de couro cabeludo (capitis) - Muito frequente em crianças pré-escolares e escolares. Apresenta-se
como uma placa de cabelos picotados, com descamação
no centro ou com reação inflamatória.
Tinha do corpo (corporis) - Pode aparecer em qualquer área do corpo, em geral com aspecto bem característico, e crescimento pelas bordas, com microvesículas,
avermelhada.
Tinha de pé (pedis) - Nome popular: “frieira” ou “pé
de atleta” – é a micose mais comum. Pode se manifestar
no meio dos dedos com fissuras ou na planta dos pés,
também com aspecto descamativo ou com vesículas (pequenas bolhas).
150
Picada do mosquito-prego, um pernilongo pertencente ao gênero Anopheles.
Combate ao vetor.
OBS: o mosquito é o hospedeiro definitivo da doença.
Tinha crural (cruris) - É a tinha localizada entre as coxas, podendo se alastrar para área genital. É mais comum em homens e no verão (pelo aumento da temperatura local e umidade).
Onicomicose - É uma infecção da lâmina ungueal (unha)
por dermatófito ou por outros fungos como leveduras
do gênero Candida, leveduras exógenas e outros gêneros de fungos existentes na terra e em madeiras apodrecidas. Pode haver comprometimento de uma única unha
ou de várias. Em aidéticos, por exemplo, é frequente o
acometimento múltiplo das unhas.
Ptiríase versicolor (“micose de praia”) - Por alguns fatores desencadeantes locais, como sudorese excessiva, pele
muito seborreica ou predisposição genética, desenvolvem
lesões no pescoço, tronco superior e face. Em geral, são
lesões arredondadas, escamosas, podendo ser mais claras
que a pele normal (mais comum) ou até avermelhadas ou
acastanhadas. Esse fungo é encontrado na pele sem manifestações clínicas de infecção, como já foi dito. O paciente
procura o médico pelo aspecto antiestético das lesões.
Candidíase - A principal espécie patogênica é a Candida albicans, causando uma infecção aguda ou crônica
da pele e das mucosas (intestino, mucosa oral e vaginal).
A forma saprófita pode tornar-se patogênica devido a
algumas alterações, como umidade local, calor, maceração da pele, alterações imunológicas (como algumas do-
enças imunodebilitantes, uso prolongado de antibióticos
e corticoides). Na criança, as localizações mais comuns
são mucosa oral (“sapinho”), pregas de flexão (axilas,
virilhas, pescoço e região das fraldas). Nas mulheres, é
muito frequente a localização vulvovaginal.
Questão comentada
(Enem-2011) Os sintomas mais sérios da Gripe A, causada
pelo vírus H1N1, foram apresentados por pessoas mais idosas e por gestantes. O motivo aparente é a menor imunidade desses grupos contra o vírus. Para aumentar a imunidade
populacional relativa ao vírus da gripe A, o governo brasileiro
distribuiu vacinas para os grupos mais suscetíveis.
A vacina contra o H1N1, assim como qualquer outra vacina contra agentes causadores de doenças infectocontagiosas,
aumenta a imunidade das pessoas porque
A) possui anticorpos contra o agente causador da doença.
B) possui proteínas que eliminam o agente causador da doença.
C) estimula a produção de glóbulos vermelhos pela medula
óssea.
D) possui linfócitos B e T que neutralizam o agente causador
da doença.
E) estimula a produção de anticorpos contra o agente causador da doença.
Resposta: E
Solução comentada
A vacinação é um método de imunização ativa que tem por objetivo estimular o sistema imunológico do indivíduo a produzir
os anticorpos, proteínas de defesa específicas contra o agente
causador da doença, neste caso o vírus H1N1. A vacinação tem
duas características importantes: a memória e a especificidade.
2. (Enem-2011) O vírus do papiloma humano (HPV, na
sigla em inglês) causa o aparecimento de verrugas
e infecção persistente, sendo o principal fator ambiental do câncer de colo de útero nas mulheres.
O vírus pode entrar pela pele ou por mucosas do
corpo, o qual desenvolve anticorpos contra a ameaça, embora em alguns casos a defesa natural do
organismo não seja suficiente. Foi desenvolvida uma
vacina contra o HPV, que reduz em até 90% as verrugas e 85,6% dos casos de infecção persistente em
comparação com pessoas não vacinadas.
Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 12 jun. 2011.
O benefício da utilização dessa vacina é que pessoas
vacinadas, em comparação com as não vacinadas, apresentam diferentes respostas ao vírus HPV em decorrência do(a)
A) alta concentração de macrófagos.
B) elevada taxa de anticorpos específicos anti-HPV circulantes.
C) aumento na produção de hemácias após a infecção
por vírus HPV.
D) rapidez na produção de altas concentrações de linfócitos matadores.
E) presença de células de memória que atuam na resposta secundária.
3.(Enem-2011)
Para aprender mais!
1. (Enem-2011) Belém é cercada por 39 ilhas, e suas
populações convivem com ameaças de doenças. O
motivo, apontado por especialistas, é a poluição da
água do rio, principal fonte de sobrevivência dos
ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e
ocorre como consequência da falta de saneamento
básico, já que a população não tem acesso à água
de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio.
O Liberal. 8 jul. 2008. Disponível em: http://www.oliberal.com.br.
O procedimento adequado para tratar a água dos
rios, a fim de atenuar os problemas de saúde causados
por micro-organismos a essas populações ribeirinhas, é a
A)filtração.
B) cloração.
C)coagulação
D)fluoretação
E) decantação
(Disponível em: www.anvisa.gov.br.)
O mapa mostra a área de ocorrência da malária no
mundo. Considerando-se sua distribuição na América
do Sul, a malária pode ser classificada como
A) endemia, pois se concentra em uma área geográfica
restrita desse continente.
B) peste, já que ocorre nas regiões mais quentes do
continente.
Universidade Aberta do Nordeste
151
C) epidemia, já que ocorre na maior parte do continente.
D) surto, pois apresenta ocorrência em áreas pequenas.
E) pandemia, pois ocorre em todo o continente.
4. (Enem-2011) Durante as estações chuvosas, aumentam, no Brasil, as campanhas de prevenção à dengue,
que têm como objetivo a redução da proliferação do
mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue. Que proposta preventiva poderia ser efetivada
para diminuir a reprodução desse mosquito?
A) Colocação de telas nas portas e nas janelas, pois o
mosquito necessita de ambientes cobertos e fechados para a sua reprodução.
B) Substituição das casas de barro por casas de alvenaria, haja vista que o mosquito se reproduz na parede
das casas de barro.
C) Remoção dos recipientes que possam acumular
água, porque as larvas do mosquito se desenvolvem
nesse meio.
D) Higienização adequada de alimentos, visto que as larvas
do mosquito se desenvolvem nesse tipo de substrato.
E) Colocação de filtros de água nas casas, visto que a
reprodução do mosquito acontece em águas contaminadas.
5. (Enem-2010) A vacina, o soro e os antibióticos submetem os organismos a processos biológicos diferentes. Pessoas que viajam para regiões em que
ocorrem altas incidências de febre amarela, de picadas de cobras peçonhentas e de leptospirose e que
querem evitar ou tratar problemas de saúde relacionados a esses ocorrências devem seguir determinadas orientações.
Ao procurar um posto de saúde, um viajante deveria
ser orientado por um médico a tomar preventivamente
ou como medida de tratamento
A) antibiótico, contra os vírus da febra amarela, soro
antiofídico, caso seja picado por uma cobra, e vacina contra a lepstospirose.
B) vacina contra o vírus da febre amarela, soro antiofídico caso seja picado por uma cobra e antibiótico
caso entre em contato com a Leptospira sp.
C) soro contra o vírus da febre amarela, antibiótico
caso seja picado por uma cobra, e soro contra toxinas bacterianas.
D) antibiótico ou soro, tanto contra o vírus da febre
amarela como para veneno de cobrar, a vacina contra a leptospirose.
152
E) soro antiofídico e antibiótico contra a Leptospira sp
e vacina contra a febre amarela, caso entre em contato com o vírus causador da doença.
Ampliando conhecimentos para o Enem
1.Textos para a questão.
Texto 1
Causada por uma bactéria, o gonococo (Neisseria gonorrhoeae), transmite-se por contato sexual. Provoca dor, ardência e pus ao urinar. O tratamento deve ser feito sob
orientação médica, pois exige o emprego de antibióticos.
Texto 2
Provocada pela bactéria Treponema pallidum, é transmitida, geralmente, por contato sexual (pode passar também
da mãe para o feto pela placenta). Um sinal característico
da doença é o aparecimento, próximo aos órgãos sexuais,
de uma ferida de bordas endurecidas, indolor (o “cancro
duro”), que regride mesmo sem tratamento.
Entretanto, essa regressão não significa que o indivíduo
esteja curado, sendo absolutamente necessários diagnóstico e tratamento médicos. Sem tratamento, a doença tem sérias consequências, atacando diversos órgãos
do corpo, inclusive o sistema nervoso, e provocando paralisia progressiva e morte.
As doenças dos textos 1 e 2 são respectivamente
A) sífilis e gonorreia.
B)
C) gonorreia e hanseníase. D)
E) gonorreia e leptospirose.
gonorreia e sífilis.
sífilis e hanseníase.
2. No Rio Grande do Sul, o índice de toxoplasmose na
população é alarmante, destacando-se as lesões oftálmicas e as malformações fetais causadas por esta
doença. Além da contaminação através de animais
domésticos, principalmente do gato, o homem pode
adquirir a doença por meio da ingestão de linguiças
e carnes malcozidas que estejam contaminadas.
Já a leptospirose é uma zoonose causada por roedores, podendo o homem ser infectado ao entrar em
contato com a urina dos ratos.
Indique a alternativa que apresenta, respectivamente,
os agentes causadores da toxoplasmose e da leptospirose.
A) protozoário – vírus.
C) protozoário – bactéria.
E) bactéria – vírus.
B) inseto – verme.
D) verme – protozoário.
3. “Uma descrição sucinta do Triatoma (vulgarmente conhecido como chupança ou barbeiro) diria que é um
inseto com aproximadamente 2 centímetros de comprimento, asas achatadas, largas e listradas nas bordas, não muito diferente de uma barata doméstica comum, mas com um ferrão comprido. Ao contrário da
barata, porém, é hematófago. O pior de tudo é que,
além de chupar o sangue das pessoas, defeca ao mesmo tempo. E é pelas fezes que transmite a moléstia.”
De Cicco
O texto acima se refere ao hospedeiro intermediário da
A)malária. B) ancilostomose.
C) esquistossomose. D) úlcera de Bauru.
E) doença de Chagas.
4. (UFC-2010) A Aids é uma doença infecciosa que
afeta o sistema imunológico e cujo agente etiológico é o vírus HIV. Assinale a alternativa que apresenta
duas formas de transmissão do vírus da Aids.
A) Inalação de ar contaminado; uso de seringas não esterilizadas.
B) Transfusão de sangue contaminado; ingestão de
água contaminada.
C) Picada de inseto; contaminação do bebê por meio
da amamentação.
D) Contato sexual sem o uso de preservativo; uso de
talheres e copos contaminados.
E) Contaminação do feto, pela mãe, por meio da placenta; contato sexual sem o uso de preservativo.
Física
Energia Eólica
A energia eólica é obtida pelo movimento do ar (vento)
e não se tem registro de sua descoberta, mas estima-se
que foi há milhares e milhares de anos.
A energia dos ventos é uma abundante fonte de
energia renovável, limpa e disponível em todos os lugares. A utilização dessa fonte energética para a geração de eletricidade, em escala comercial, teve início há
pouco mais de 30 anos, e, através de conhecimentos
da indústria aeronáutica, os equipamentos para geração eólica evoluíram rapidamente em termos de ideias e
conceitos preliminares para produtos de alta tecnologia.
No início da década de 70, com a crise mundial do
petróleo, houve um grande interesse de países europeus
e dos Estados Unidos em desenvolver equipamentos
para produção de eletricidade que ajudassem a diminuir
a dependência do petróleo e do carvão. Mais de 50.000
novos empregos foram criados, e uma sólida indústria
de componentes e equipamentos foi desenvolvida.
Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém desse tipo de fonte. Porém, o potencial para
exploração é grande. Atualmente, a capacidade eólica
mundial é de 238,4 GW (Gigawatts).
O ar mais limpo é somente uma das razões para aumentar o papel da energia eólica na nossa mistura de
provisão. Vejamos algumas outras boas razões:
– A energia eólica preserva recursos hidráulicos.
– A energia eólica é compatível com outros usos de
terreno e pode servir como auxílio ao desenvolvimento econômico rural.
– A energia eólica não produz emissões perigosas ou
resíduos sólidos tóxicos.
– A energia eólica é completamente renovável, altamente viável e muito eficiente.
– A energia eólica é uma das fontes mais econômicas
da nova geração de eletricidade em grande escala.
– A energia eólica está a tornar-se ainda mais econômica na produção à medida que se atingem economias
de escala e os preços de eletricidade aumentam.
– A energia eólica é favorável ao emprego e à criação
de postos de trabalho.
– A energia eólica apoia o crescimento econômico.
– A energia eólica gera turismo a comunidades locais.
– A energia eólica cria receitas alternativas a agricultores que arrendem a sua terra.
– A energia eólica compensa as emissões de outras
fontes de energia, assim reduzindo a nossa contribuição para as alterações climáticas globais.
Geração de energia eólica no Brasil
Apesar de ter um território vasto com ótimo potencial de
geração de energia elétrica utilizando o vento, o Brasil
ainda produz pouca energia a partir dessa fonte. Atualmente, o Brasil produz cerca de 900 megawatts, correspondendo a apenas 0,5% de participação no sistema
elétrico nacional. São apenas 45 parques eólicos (usinas
eólicas) em todo território nacional (dados de 2011).
A expansão
Porém, a boa notícia é que o Governo Federal contratou
140 novos empreendimentos que deverão estar em operação até o final de 2013. Com estes novos parques eólicos,
passaremos a produzir cerca de 5 mil megawatts, passando
para 4,2% de participação no sistema elétrico nacional.
Esta expansão está atraindo grandes empresas internacionais que apostam no crescimento deste tipo de
energia no Brasil.
Universidade Aberta do Nordeste
153
Principais Parques Eólicos no Brasil:
– Parque Eólico de Osório: instalado no município
gaúcho de Osório, é, atualmente, o maior centro de
geração de energia eólica no Brasil (em 2011). Possui a capacidade instalada de 150 megawatts.
– Usina de Energia Eólica de Praia Formosa: instalada
na cidade de Camocim (Ceará). Possui a capacidade
instalada de 104 megawatts.
– Parque Eólico Alegria: instalado na cidade de Guamaré (Rio Grande do Norte). Possui a capacidade
instalada de 51 megawatts.
– Parque Eólico do Rio de Fogo: instalado na cidade
de Rio do Fogo (Rio Grande do Norte). Possui capacidade instalada de 41 megawatts.
– Parque Eólico Eco Energy: instalado na cidade de
Beberibe (Ceará). Possui capacidade instalada de 25
megawatts.
Impactos e problemas da energia eólica
•• Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e
não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são
totalmente desprovidas de impactos ambientais.
Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e
podem ameaçar pássaros se forem instaladas em
rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído
(de baixa frequência), que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na
transmissão de televisão.
O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o
vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas
eólicas têm um retorno financeiro a um curto prazo.
Outro problema que pode ser citado é que, em regiões onde o vento não é constante ou a intensidade é
muito fraca, obtém-se pouca energia e, quando ocorrem
chuvas muito fortes, há desperdício de energia.
Como funcionam as turbinas eólicas
Pode ser difícil considerá-lo assim, mas o ar é um
fluido como qualquer outro, exceto que suas partículas
estão na forma gasosa em vez de líquida. Quando o ar
se move rapidamente, na forma de vento, essas partículas também se movem rapidamente. Esse movimento
154
significa energia cinética, que pode ser capturada como
a energia da água em movimento é capturada por uma
turbina em uma usina hidrelétrica. No caso de uma turbina eólica, as pás da turbina são projetadas para capturar a energia cinética contida no vento. O resto é praticamente idêntico ao que ocorre em uma hidrelétrica:
quando as pás da turbina capturam a energia do vento
e começam a se mover, elas giram um eixo que une o
cubo do rotor a um gerador. O gerador transforma essa
energia rotacional em eletricidade.
Toda a energia eólica começa com o Sol. Quando o
sol aquece uma determinada área de terra, o ar ao redor
dessa massa de terra absorve parte desse calor. A uma
certa temperatura, esse ar mais quente começa a se elevar muito rapidamente, pois um determinado volume de
ar quente é mais leve do que um volume igual de ar mais
frio. As partículas de ar que se movem mais rápido (mais
quentes) exercem uma pressão maior do que as partículas
que se movem mais devagar, de modo que são necessárias menos delas para manter a pressão normal do ar em
uma determinada elevação. Quando este ar quente mais
leve se eleva subitamente, o ar mais frio flui rápido para
preencher o espaço vazio deixado. Este ar que preenche o
espaço vazio é o vento.
Se se colocar um objeto – como uma pá de rotor – no
caminho desse vento, o vento irá empurrá-la, transferindo
parte de sua energia de movimento para a pá. É assim que
uma turbina eólica captura a energia do vento.
A turbina de energia eólica mais simples consiste
em três partes fundamentais:
Pás do rotor: são, basicamente, as velas do sistema.
Em sua forma mais simples, atuam como barreiras para
o vento (projetos de pás mais modernas vão além do
método de barreira). Quando o vento força as pás a se
mover, transfere parte de sua energia para o rotor.
Eixo: o eixo da turbina eólica é conectado ao cubo
do rotor. Quando o rotor gira, o eixo gira junto. Desse
modo, o rotor transfere sua energia mecânica rotacional
para o eixo, que está conectado a um gerador elétrico
na outra extremidade.
Gerador: na essência, é um dispositivo bastante simples, que usa as propriedades da indução eletromagnética para produzir tensão elétrica – uma diferença de potencial elétrico. Um gerador simples consiste em ímãs e
um condutor. O condutor é um fio enrolado na forma de
bobina. Dentro do gerador, o eixo se conecta a um conjunto de ímãs permanentes que circunda a bobina. Na
indução eletromagnética, um condutor circundado por
ímãs, se uma dessas partes estiver girando em relação
à outra, estará induzindo tensão no condutor. Quando
o rotor gira o eixo, este gira o conjunto de ímãs que,
por sua vez, gera tensão na bobina. Essa tensão induz
a circulação de corrente elétrica (geralmente corrente
alternada) através das linhas de energia elétrica para distribuição.
Turbina Eólica:
1.Pás.
2.Rotor.
3. Eixo do rotor (eixo de baixa velocidade).
4. Caixa multiplicadora de velocidades.
5. Série de engrenagens dentro da caixa multiplicadora
de velocidades.
6.Freno.
7. Eixo do gerador de eletricidade (eixo de alta velocidade).
8. Gerador (alternador ou dínamo) de eletricidade.
9. Cabos que transportam a energia produzida às linhas de distribuição de eletricidade.
Energia solar
As células solares das calculadoras e dos satélites são
células ou módulos fotovoltaicos (módulos são simplesmente um grupo de células conectadas eletricamente
e reunidas em uma estrutura). Fotovoltaica, como diz
a palavra (foto = luz, voltaica = eletricidade), converte
a luz do Sol diretamente em eletricidade. Antes usadas
quase exclusivamente no espaço, as células fotovoltaicas são cada vez mais usadas de modos menos exóticos.
Elas podem até mesmo abastecer uma casa de energia.
Como esses dispositivos funcionam?
Células fotovoltaicas (FV) são feitas de materiais
especiais chamados de semicondutores, como o silício,
que é atualmente o mais comum. Basicamente, quando a luz atinge a célula, uma certa quantidade dela
é absorvida pelo material semicondutor. Isso significa
que a energia da luz absorvida é transferida para o semicondutor. A energia arranca os elétrons fracamente
ligados, permitindo que eles possam fluir livremente.
As células FV também possuem um ou mais campos
elétricos que forçam os elétrons livres, pela absorção da
luz, a fluir em um certo sentido. Esse fluxo de elétrons
é uma corrente; pondo contatos de metal na parte superior e na parte inferior da célula FV, podemos drenar
essa corrente para usá-la externamente. Por exemplo,
pode abastecer uma calculadora. Essa corrente, com
a voltagem da célula (que é um resultado de seu(s)
campo(s) elétrico(s) embutido(s)), define a potência que
a célula pode produzir.
Vamos dar uma boa olhada em um exemplo de célula
fotovoltaica: a célula de silício monocristalino.
O silício tem algumas propriedades químicas especiais, principalmente em sua forma cristalina. Um átomo de silício tem 14 elétrons, organizados em três camadas diferentes. As duas primeiras camadas, aquelas
mais próximas do centro, estão completamente cheias.
Já a camada mais externa é preenchida pela metade,
tendo apenas quatro elétrons. Um átomo de silício
sempre vai procurar modos de completar até sua última
camada, que gostaria de ter oito elétrons. Para fazer
isso, ele vai partilhar os elétrons com quatro de seus
átomos vizinhos de silício.
É isso que forma a estrutura cristalina, importante para
esse tipo de célula FV.
Acabamos de descrever o silício cristalino puro. O
silício puro é um mau condutor de eletricidade, porque
nenhum de seus elétrons está livre para se mover. Bons
condutores, como o cobre, têm elétrons livres. No silício,
os elétrons estão todos presos à estrutura cristalina. O
silício, em uma célula solar, é levemente modificado para
que a célula funcione como deveria.
Uma célula solar tem silício com impurezas: outros
átomos misturados com os átomos de silício, mudando
um pouco a forma das coisas. Geralmente pensamos nas
impurezas como algo indesejável, mas, em nosso caso,
nossa célula não funcionaria sem elas. Essas impurezas
são, na verdade, colocadas ali de propósito. Considere
o silício com alguns poucos átomos de fósforo, talvez
um para cada milhão de átomos de silício. O átomo de
fósforo tem cinco elétrons em sua camada externa, não
quatro. Ele ainda se conecta com seus átomos de silício
vizinhos, mas, de certo modo, o fósforo tem um elétron
que não se conecta. Ele não faz parte de uma ligação,
mas há um próton positivo no núcleo do fósforo que o
mantém no lugar.
Universidade Aberta do Nordeste
155
Quando energia é adicionada ao silício puro, por
exemplo, na forma de calor, ela pode causar a liberação
de alguns elétrons de suas ligações, e eles deixam seus
átomos. Um buraco é deixado para trás em cada caso.
Esses elétrons, então, vagam aleatoriamente ao redor da
distribuição dos átomos do cristalino, procurando outro
buraco para “entrar”. Esses elétrons são chamados de
portadores livres e podem carregar a corrente elétrica. Há
alguns deles no silício puro, o que não os torna lá muito
úteis. Nosso silício impuro com átomos de fósforo misturados é uma outra história. Ele toma muito menos energia
para liberar um dos nossos elétrons “extras” do fósforo
porque eles não estão conectados por uma ligação, seus
vizinhos não estão conectados a ele. Assim, a maioria desses elétrons se liberta, e há muito mais portadores livres
do que haveria no silício puro. O processo de adicionar
impurezas de propósito é chamado de doping, e, quando
“dopado” com fósforo, o silício resultante é chamado tipo-N (“n” de negativo) por causa do predomínio dos elétrons livres. O silício dopado tipo-N é um condutor muito
melhor do que o silício puro.
Na verdade, apenas parte da nossa célula solar é tipo-N. A outra parte é dopada com boro (que tem apenas três
elétrons, em vez de quatro, em sua camada mais externa)
para se tornar um silício do tipo-P. Em vez de ter elétrons
livres, o silício tipo-P (“p” de positivo) tem buracos livres.
Os buracos, na verdade, são apenas a ausência de elétrons,
então eles possuem carga oposta (positiva). Eles ficam se
movendo, exatamente como os elétrons fazem.
A parte interessante começa quando se coloca o silício tipo-N com o silício tipo-P. Lembre-se de que cada
célula FV apresenta um campo elétrico. Sem um campo
elétrico, a célula não funcionaria. Esse campo se forma
quando o silício tipo-N e tipo-P estão em contato. De
repente, os elétrons livres no lado N, que estiveram procurando por todos os lugares pelos buracos para entrar,
veem todos os buracos livres no lado P, e há uma corrida
maluca para preenchê-los.
156
Vantagens da energia solar
– Não polui durante seu uso. A poluição decorrente
da fabricação dos equipamentos necessários para
a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controle existentes
atualmente.
– As centrais necessitam de manutenção mínima.
– Os painéis solares são, a cada dia mais potentes ao
mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso
torna cada vez mais a energia solar uma solução
economicamente viável.
– A energia solar é excelente em lugares remotos ou
de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas
de transmissão.
– Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da
energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção
energética, sua utilização ajuda a diminuir a procura
energética nestes e consequentemente a perda de
energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens da energia solar
–
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além
de que, durante a noite, não existe produção alguma, o que obriga a existência de meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em
locais onde os painéis solares não estejam ligados à
rede de transmissão de energia.
– Locais em latitudes médias e altas (Ex.: Finlândia,
Islândia, Nova Zelândia e sul da Argentina e Chile)
sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária
de energia solar. Locais com frequente cobertura de
nuvens (Londres) tendem a ter variações diárias de
produção de acordo com o grau de nebulosidade.
– As formas de armazenamento da energia solar são
pouco eficientes quando comparadas, por exemplo,
aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a
energia hidroelétrica (água).
– Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%.
Energia solar no Brasil
Solução comentada
A usina é de tecnologia avançada (2009) e, de acordo com o
gráfico, o seu custo de produção é em torno de 0,03 centavos
de dólar por kWh.
A potência instalada (P) é de 28,8 MW (28,8 . 106W) e
deve ser calculada a energia (E) produzida em um dia (24 h).
Assim:
Postes com painéis solares no parque Barigui, Curitiba
– E em março de 2011, foi inaugurada a primeira usina
de Energia Solar do Brasil e da América Latina. Trata-se
da usina Tauá, no Ceará, composta por 4.680 painéis
solares, o suficiente para gerar energia para 1.500 famílias de baixa renda. O empreendimento foi feito pelo
empresário Eique Batista, através da EBX Engenharia.
Como o Ceará se situa sobre a linha do Equador, o potencial para geração de energia solar é muito alto, tanto
que o Estado possui legislação própria regulamentando
o tema. Espera-se que esse empreendimento estimule a
criação de mais usinas de energia solar no Brasil.
Questão comentada
O gráfico abaixo representa o custo, em dólares, de energia
elétrica produzida pelas usinas eólicas em função do tempo.
Verifica-se que o custo tem caído ao longo dos anos e a energia eólica passa a ser atrativa economicamente além dos aspectos ambientais (energia “limpa”).
Para aprender mais!
6. Uma fonte de energia que não agride o ambiente é
totalmente segura e usa um tipo de matéria-prima
infinita é a energia eólica, que gera eletricidade a
partir da força dos ventos. O Brasil é privilegiado
por ter o tipo de ventilação necessária para produzi-la.
Todavia, ela é a menos usada na matriz energética
brasileira. O Ministério de Minas e Energia estima
que as turbinas eólicas produzam apenas 0,25% da
energia consumida no país.
Isso ocorre porque ela compete com uma usina
mais barata e eficiente: a hidrelétrica, que responde por
80% da energia do Brasil. O investimento para se construir uma hidrelétrica é de aproximadamente US$ 100
por quilowatt. Os parques eólicos exigem investimento
de cerca de US$ 2 mil por quilowatt e a construção de
uma usina nuclear, de aproximadamente US$ 6 mil por
quilowatt. Instalados os parques, a energia dos ventos
é bastante competitiva, custando R$ 200,00 por megawatt-hora frente a R$ 150,00 por megawatt-hora das
hidrelétricas e a R$ 600,00 por megawatt-hora das termelétricas.
Época. 21/4/2008 (com adaptações).
De acordo com o texto, entre as razões que contribuem para a menor participação da energia eólica na
matriz energética brasileira, inclui-se o fato de
Foi inaugurada, em 20 de agosto de 2009, a Usina de
Energia Eólica (UEE) Praias de Paracuru, localizada no município de Beberibe, no Litoral Leste do Ceará, com capacidade de
28,8 MW. O custo aproximado, em dólares, da energia produzida por dia pela usina instalada no município de Beberibe
utilizando a capacidade fornecida é
A) 18.300.
B) 20.700.
C) 23.800.
D) 32.600.
E)35.500.
A) haver, no país, baixa disponibilidade de ventos que
podem gerar energia elétrica.
B) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser de aproximadamente 20
vezes o necessário para a construção de hidrelétricas.
C) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser igual a 1/3 do necessário
para a construção de usinas nucleares.
D) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1,2
Universidade Aberta do Nordeste
157
multiplicado pelo custo médio do megawatt-hora
obtido das hidrelétricas.
E) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a
1/3 do custo médio do megawatt-hora obtido das
termelétricas.
Fontes não renováveis
7. A longo prazo, necessitamos de uma fonte energética
que seja renovável, economicamente eficiente e ambientalmente benigna. A energia solar é a única espécie de energia que satisfaz a todos esses requisitos.
CAPRA, Fritjof. O ponto de mutação.
São Paulo: Círculo do Livro, 1982, p. 393.
Uma das formas de aproveitar a energia solar são
os coletores solares. A intensidade média de energia irradiada pelo Sol sobre a superfície da Terra é de 280 W/
m2. Um coletor solar de 4 m2, com eficiência de 50%,
contém 200 litros (200 kg) de água e fica exposto ao Sol
durante 10 horas. O calor específico da água é 4200 J/kg
oC. Nessas condições, a temperatura da água aumenta,
em oC, de
A) 2,4.
C)12,0.
E)48,0.
B) 4,8.
D)24,0.
8. Considere o texto a seguir:
PANORAMA ENERGÉTICO MUNDIAL
Em termos mundiais, a oferta de energia no ano 2000 foi
cerca de 9.963 x 106 toneladas equivalentes de petróleo
(tEP) e, em 2003, foi cerca de 10.573 x 106 tEP, considerando uma taxa de crescimento média anual de 2%.
A desagregação da oferta por fonte energética aponta
para um cenário mundial no qual cerca de 87% de toda
a energia provém de fontes não renováveis e somente
13% de fontes renováveis.
Portanto, o planeta é movido por fontes não renováveis de
energia, e o fim desta era “não renovável” está próximo.
A palavra de ordem, para o século XXI, é a busca, em
larga escala, de fontes de energias renováveis.
(Curso de Gestão Ambiental – Autores: Arlindo Philippi
Jr., Marcelo A. Romero, Gilda C. Bruna – p.925 e 926 –
USP – 2006 – Adaptado)
De acordo com as informações do texto, a oferta de
energia que provém de fontes renováveis, em 2001, foi,
em toneladas equivalentes de petróleo, cerca de
A) 1.300.106.
C) 1.340.106.
E)1.370.106.
B)
D)
1.320.106.
1.350.106.
9. O esquema abaixo representa, de forma simplificada, o funcionamento de uma usina termonuclear. A
sequência formada pelos números 1, 2, 3 e 4 representa as transformações energéticas ocorridas em
várias etapas na usina. Assim a sequência 1, 2, 3 e 4
representa respectivamente as seguintes energias
Fontes renováveis
Fonte: http://educacao.uol.com.br/planos-aula/medio/fisica-fissao-nuclear-e-reatores-de-fissao.jhtm Acesso em 13/5/2012.
158
A) energia potencial química (queima de combustível
energia térmica em trânsito
energia cifóssil)
nética energia elétrica.
B) energia potencial química (queima de combustível
fóssil) energia cinética em trânsito energia térmica energia elétrica.
C) energia potencial química (fissão de urânio) enerenergia térmica
energia cinética em trânsito
gia elétrica.
D) energia potencial química (fissão de urânio) enerenergia cinética
energia térmica em trânsito
gia elétrica.
energia potencial química (queiE) energia cinética
energia térmica em
ma de combustível fóssil)
trânsito energia elétrica.
Ampliando conhecimentos para o Enem
5. A linha sul está sendo construída pelo Governo do
Estado para atender os municípios de Fortaleza,
Maracanaú e Pacatuba. Ao final do projeto, estarão
funcionando 20 estações que irão atender cerca de
350 mil passageiros por dia.
Extensão da linha: a linha Sul do metrô de Fortaleza
terá 24,1 km, sendo 3,9 km subterrâneos, 2,2 km elevados e 18 km em superfície.
Estações: a linha toda terá 20 estações (4 subterrâneas, 2 elevadas e 14 em superfície).
Trens: a previsão é que circulem 20 trens elétricos
compostos por três carros cada um. Os trens elétricos
medem 40 metros de comprimento cada um e capacidade para 445 passageiros, sendo 50 sentados. Os veículos são fabricados em alumínio. A velocidade máxima
operacional do trem será de 80 quilômetros por hora,
embora possam alcançar 120 km/h. A expectativa é que
a operação comercial seja iniciada no começo de 2013.
Adaptado de http://www.metrofor.ce.gov.br/index.php/noticias/43822
A ordem de grandeza da quantidade de passageiros
atendidos pelo metrô em um mês será
A)106.
C)108.
E)1.010.
B) 107.
D)109.
6. Uma pessoa decidiu passear de metrô e percorrer
toda a linha sul, saindo da 1a até a última estação.
Supondo que o trem faça todo o trajeto com velocidade escalar média equivalente a 75% da máxima
velocidade operacional, o tempo gasto nesse passeio será aproximadamente
A) 12 min.
C) 24 min.
E) 36 min.
B) 18 min.
D) 30 min.
7. A evaporação é um dos grandes problemas para os
açudes do Nordeste brasileiro. Atualmente estão em
andamento pesquisas com o uso de garrafas pets no
intuito de reduzir significativamente a evaporação.
O processo é simples: são associadas garrafas pets
no sentido de formar uma manta flutuante que é
disposta sobre o espelho de água do açude. Observe
a sequência de figuras abaixo.
A redução no processo de evaporação é conseguida
principalmente
A) devido à mudança da natureza do líquido, ficando
menos volátil, propiciando uma redução significativa
da evaporação.
B) devido à mudança da temperatura do líquido, os
raios solares que antes eram absorvidos pela água
agora são refletidos pela manta, propiciando uma
redução significativa da evaporação.
C) devido à mudança da área da superfície livre do líquido, a área do espelho ficou menor, propiciando
uma redução significativa da evaporação.
D) devido à mudança da pressão na superfície livre do
líquido, a pressão sobre o líquido aumentou, dificultando escape das partículas do líquido, propiciando
uma redução significativa da evaporação.
E) devido à mudança da pressão de vapor do líquido, a
quantidade de vapor de água existente antes do uso
da manta deixou de existir propiciando uma redução
significativa da evaporação.
8. Um estudante, ao comprar um livro, informa o melhor trajeto de entrega. Como a livraria se encontra
no cruzamento das Av. Dom Luís com Virgílio Távo-
Universidade Aberta do Nordeste
159
ra, ele informa o seguinte roteiro: siga pela Av. Sen.
Virgílio Távora rumo à Av. Antônio Justa; chegando
à Av. Antônio Justa dobre à esquerda e continue
pela Av. da Abolição; o meu endereço é o da esquina da Av. da Abolição com R. Joaquim Nabuco.
O mapa abaixo deverá ser usado como referência.
Considere que cada quarteirão mede 100 m e as
larguras das ruas e das avenidas sejam desprezadas.
Sabendo que o entregador seguiu o roteiro sugerido
com velocidade escalar média de 50,4 km/h, os módulos do deslocamento e do vetor velocidade média
serão, respectivamente
com atraso de 0,100 s, e a onda sonora viaja com velocidade de 340 m/s no local do experimento. Assim o
cientista escutará a voz “atrasada” após
A)
B)
C)
D)
E)
0,500 s após a emissão da voz feita pelo cientista.
0,600 s após a emissão da voz feita pelo cientista.
1,00 s após a emissão da voz feita pelo cientista.
1,10 s após a emissão da voz feita pelo cientista.
não dá para prever, pois faltam dados.
Química
Equilíbrio químico
Um estado alcançado por quase todas as reações
químicas
Conceito
Fonte:Google maps
A) 1.400 m e 14 m/s. B)
C) 1.200 m e 12 m/s. D)
E) 1.000 m e 10 m/s.
1.400 m e 10 m/s.
1.000 m e 14 m/s.
9. Máquina faz as pessoas pararem de falar
Aparelho desenvolvido por cientistas japoneses poderá ser usado em locais onde o silêncio é importante,
como bibliotecas e museus.
Adaptado de http://super.abril.com.br/ciencia/maquina-faz-pessoas-pararem-falar-683146.shtml – acesso em 6/5/2012
Um cientista localizado a 170 m da máquina realiza
um teste e começa a falar com uma pessoa próxima a
ela. Para essa distância, a máquina emite ondas sonoras
160
A maioria das reações químicas não se completa, ou seja,
ocorre em um único sentido. Quase todas as reações são
reversíveis, em maior ou em menor extensão. No início
de um processo reversível, a reação ocorre no sentido
do consumo dos reagentes e da formação dos produtos, porém, logo que se formam algumas moléculas do
produto, a reação no sentido inverso começa a ocorrer
também. Quando as concentrações dos reagentes e dos
produtos deixam de variar com o tempo, o processo
atingiu o equilíbrio. Todos os sistemas em equilíbrio químico são dinâmicos, ou seja, as reações químicas continuam a ocorrer simultaneamente na mesma velocidade
no sentido da formação dos produtos (sentido direto) e
dos reagentes (sentido inverso), mas as suas concentrações ficam constantes.
sentido direto
REAG ENTE A + REAG ENTE B PRO DUTO C + PRO DUTO D
sentido inverso
Lei da ação das massas (quociente reacional e a
constante de equilíbrio)
O conceito que descreve o equilíbrio químico em termos
quantitativos foi proposto pelos noruegueses Cato Guldberg e Peter Waage em 1864. Eles observaram que a
concentração molar dos reagentes e produtos em uma
reação química em equilíbrio sempre obedecia a uma
certa relação, característica para cada tipo de reação e
dependente apenas da temperatura, a qual eles denominaram de constante de equilíbrio. Eles propuseram a lei
da ação das massas para resumir suas conclusões, cujo
enunciado é o seguinte: “a velocidade de uma reação
química é diretamente proporcional às concentrações
dos reagentes”. Observaram que o fator importante na
determinação da velocidade ou taxa de uma reação quí-
mica não é apenas a quantidade de reagente, mas sim
a quantidade de reagentes por unidade de volume, ou
seja, a concentração.
Vamos considerar uma reação química do tipo:


→ cC + dD
aA + bB ←

Podemos definir o quociente de reação, Q, pela expressão:
Q =
[C]c [D ]d
[ A ]a [B]b
Em que, [A], [B], [C] e [D] são as concentrações das
espécies que participam da reação em um dado instante.
Como essas concentrações evoluem ao longo da reação,
o valor de Q também varia e aumenta a medida que a
reação avança no sentido de formação dos produtos.
Quando o sistema reacional atinge o estado de equilíbrio, as concentrações das espécies tornam-se constantes,
assim como o valor de Q que recebe o nome de constante de equilíbrio, Keq:
K eq =
[C]ceq [D ]deq
[ A ]aeq [B]beq
[A]eq, [B]eq, [C]eq, e [D]eq são as concentrações das
espécies no equilíbrio.
À medida que a reação avança, o valor de Q se aproxima do valor da constante de equilíbrio (Keq) , conforme mostra a figura abaixo.
Se Q > Keq
Se Q < Keq
Se Q = Keq
A reação avança no sentido dos reagentes
A reação avança no sentido dos produtos
A reação se encontra em equilíbrio
Como escrever as Constantes de Equilíbrio:
1) As concentrações dos gases são expressas como
pressões parciais P, e das espécies dissolvidas, em
concentrações molares, [ ];
2) As pressões parciais ou concentrações são elevadas
às potências dos coeficientes estequiométricos da
reação balanceada;
3) Elimine os sólidos ou líquidos puros e qualquer solvente da expressão.
Termos específicos para a Constante de Equilíbrio:
1) Para reações químicas na fase gasosa que usam
pressões parciais: Kp.
2) Autoionização da água: constante de dissociação da
água, Kw.
3) Dissociação de ácidos com a água: constante de dissociação de ácidos, Ka.
4) Reações de base com a água: constante de dissociação de bases, Kb.
5) Sistemas envolvendo soluções saturadas de sais em
meio aquoso: produto de solubilidade, Kps.
Perturbação de Equilíbrio: Princípio de Le Chatelier
Henry Louis Le Chatelier, 1850-1936, formulou o Princípio de Le Chatelier, que diz respeito aos fatores que
deslocam o equilíbrio químico. Em essência, os principais
fatores são a concentração, a pressão e a temperatura. Formalmente, o princípio pode ser assim descrito: “
Quando se aplica uma força em um sistema em equilíbrio, ele tende a se reajustar no sentido de diminuir
os efeitos dessa força” É a fuga ante a força. Abaixo,
temos um quadro que resume as possíveis perturbações
ao estado de equilíbrio e as respostas que é dada pelo
sistema.
ALTERAÇÃO NAS
CONDIÇÕES DA REAÇÃO
DESLOCAMENTO DO
EQUILÍBRIO
Adição de reagente
No sentido dos produtos →
Adição de produto
No sentido dos reagentes ←
Retirada de reagente
No sentido dos reagentes ←
Aumento da pressão
No sentido da contração do volume = menor número de mol
Diminuição da pressão
No sentido da expansão do volume = maior número de mol
Aumento da temperatura
No sentido da reação endotérmica = absorve calor
Diminuição da temperatura
No sentido da reação exotérmica
= libera calor
Adição de catalisador
Não desloca o equilíbrio
Quadro adaptado do CCEAD, puc.rio.br
Algumas aplicações do equilíbrio em nosso
cotidiano
ÓCULOS – as lentes fotocromáticas
Óculos fotocromáticos são aqueles que possuem lentes
que mudam de cor, conforme a intensidade luminosa,
ou seja, quando uma pessoa que usa esse tipo de óculos
está dentro de uma residência, as lentes são praticamente incolores, mas, quando essa pessoa sai da residência,
ficando exposta à luz, as lentes tendem a ficar com uma
coloração escura. Isso é devido à uma reação química
Universidade Aberta do Nordeste
161
que ocorre nos óculos, você sabia?
A reação que ocorre nas lentes dos óculos é a seguinte:


→ Ag + C AgC + Energia ←

O cloreto de prata (AgCl), quando na lente, dá uma
aparência clara a ela, já a prata metálica (Ag), quando é
formada na lente, dá uma aparência escura à lente. Essa
reação é um caso em que se aumentar a energia, no
caso a claridade, na lente, o equilíbrio deslocará para o
lado da formação do Ag elementar que é escuro (na lente). Quando se diminui a intensidade luminosa na lente,
ocorre o favorecimento da reação inversa, ou seja, a diminuição da sensação escura.
Fonte: quiprocura.net
REFRIGERANTE – um equilíbrio muito fácil de romper
Dentro de uma garrafa de refrigerante, ocorrem várias
reações, mas um destaque pode ser dado para o ácido
carbônico (H2CO3), que se decompõe em H2O e CO2.


→ H 2O + CO 2(g)
H 2CO 3(aq) ←

Essa é a reação de decomposição do ácido carbônico, sendo que ela está em equilíbrio químico, pois à
medida que ocorre a decomposição, também ocorre
a formação de ácido carbônico, sendo assim, pode se
dizer que é uma reação que representa um estado de
equilíbrio, que sofre influência pelo aumento de temperatura, pela pressão e também pela concentração.
Quando abrimos uma garrafa de refrigerante,
acontece uma diminuição da pressão no interior do
sistema (garrafa de refrigerante), ocorrendo um deslocamento do equilíbrio para o lado de maior número
de mols gasosos, ou seja, o lado dos produtos. Isso é
mostrado pelo princípio de Le Chatelier. O estado de
equilíbrio também pode ser deslocado pelo aumento
da temperatura, ou seja, caso coloquemos um pouco
de refrigerante para aquecer em um recipiente adequado, ocorrerá a liberação de gases (essa reação é endotérmica), assim como no caso em que abrimos a garrafa
de refrigerante, ou seja, o gás liberado é o gás carbônico, CO2. Neste exemplo, nas duas situações, estaremos
provocando um deslocamento de equilíbrio químico,
o que provocará no refrigerante uma modificação no
seu gosto. Isso você já deve ter percebido, quando um
resto de refrigerante fica muito tempo dentro da geladeira, ele fica com um gosto diferente, isto ocorre devido ao fato de ter ocorrido perda de CO2, logo, perda
de H2CO3.
Fonte: quiprocura.net
162
O SANGUE
O sangue humano é um sistema-tampão ligeiramente
básico, ou seja, é um líquido tamponado: seu pH permanece constante entre 7,35 e 7,45. Um dos tampões
mais interessantes e importantes no sangue é formado
pelo ácido carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o
bicarbonato de sódio (NaHCO3).


→ H 2 O( ) +CO 2(g)
H 2 CO3(aq) ←



→ H + + HCO 3–
H 2CO 3 ←

Assim, existem as seguintes espécies nessa solução-tampão:
H2CO3: presente em grande quantidade, pois, sendo
um ácido fraco, sofre pouca ionização;
H+: proveniente da ionização do H2CO3;
HCO3− : também presente em alta quantidade, proveniente da ionização do H2CO3 e da dissociação do sal
(NaHCO3);
Na+: proveniente da ionização do NaHCO3;
Se a essa solução for adicionada uma pequena concentração de ácido, irá ocorrer sua ionização, gerando
cátions H+, que irão reagir com os ânions HCO3− presentes no meio, originando ácido carbônico não ionizado.
Não ocorre a variação do pH.
Já se uma base for adicionada, serão gerados ânions
–
OH . Esses íons se combinam com os cátions H+, provenientes da ionização do H2CO3. Assim, os ânions OH– são
neutralizados, mantendo o pH do meio.
Questão comentada
No início do século XX, a expectativa da eclosão da Primeira Guerra
Mundial gerou uma desesperada necessidade por compostos de
nitrogênio porque os nitratos, normalmente usados na agricultura,
estavam sendo usados na fabricação de explosivos. Quase todos
os nitratos usados para fertilizantes e explosivos eram extraídos de
jazidas do Chile e o limitado suprimento não poderia atender à
demanda. Além disso, as rotas de navegação eram vulneráveis a
ataques, o que ameaçava cortar totalmente o suprimento. Embora
o nitrogênio seja abundante no ar, os métodos usados na época
para converter nitrogênio em seus compostos eram muito dispendiosos para serem usados em grande escala. Qualquer nação que
pudesse desenvolver um processo econômico para fixar o nitrogênio atmosférico, isto é, combiná-Io com outros elementos, teria
todos os compostos de nitrogênio que quisesse.
(Princípios da Química – Peter Atkiins e Loretta Jones)
Posteriormente dois cientistas alemães, o químico Fritz
Haber e o engenheiro Carl Bosch, conseguiram sintetizar a
amônia a partir dos seus elementos. O processo conhecido
atualmente como a síntese de Haber-Bosch, utiliza elevadas
temperatura e pressão e um catalisador apropriado, é representado pela equação química a seguir:
Usando o texto e conhecimentos de equilíbrio químico, pode-se afirmar que


→ 2NH 3(g)
N 2(g) + 3H 2(g) ←

A) durante a adição de água, o pH da solução aumenta.
B) a concentração em relação ao íon hidrônio é reduzido à metade.
C) a concentração dos íons hidroxila diminui durante a
diluição.
D) a condutibilidade elétrica da solução aumenta durante a adição de água.
E) o grau de ionização e a constante de ionização do
ácido acético aumentam durante a diluição.
Da análise dos dados acima, pode-se inferir que
A) a adição de gás clorídrico ao sistema gasoso em equilíbrio
não modifica a posição do equilíbrio.
B) a adição de um gás inerte ao sistema gasoso em equilíbrio, a pressão constante não modifica as concentrações
no equilíbrio.
C) a constante de equilíbrio em relação às concentrações
é igual a constante de equilíbrio em relação às pressões
parciais.
D) na síntese da amônia, é usada pressão elevada para favorecer a conversão dos gases reagentes em produtos.
E) sabendo que a síntese da amônia é exotérmica, uma elevação na temperatura favorece a formação do NH3.
Solução comentada
A) Errada – O HC (g) adicionado reage com NH3(g) de acordo
com a equação:
HC (g) + NH3(g) NH4C (s), portanto, o NH3(g) é consumido,
sendo favorecida a formação do produto.
B) Errada – A adição de gás inerte ao sistema, à pressão
constante, provoca aumento no volume gasoso, diminuindo as pressões parciais dos gases (N2, H2 e NH3), logo
modifica as concentrações.
C) Errada – A afirmativa seria correta se a soma dos coeficientes dos reagentes gasosos fosse igual ao coeficiente
do produto gasoso.
D) Correta – Aumento na pressão, em fase gasosa, favorece
a formação de menor volume (menor soma dos coeficientes dos componentes gasosos).
E) Errada – Aumento na temperatura favorece a reação na
direção endotérmica.
Para aprender mais!
10.O termo vinagre deriva do francês vinaigre, quer
dizer vinho agre (azedo). Na produção do vinagre,
emprega-se uma fermentação por levedura para
produção do álcool. A concentração alcoólica é
ajustada entre 10 a 13%, sendo, então, exposta às
bactérias do ácido acético que vai oxidar a solução
alcoólica até que se produza o vinagre na concentração desejada.
(Wikipédia, a enciclopédia livre)
A adição de 100 cm3 de água destilada a 100 cm3 de
vinagre contendo 4,00 g de ácido acético, produz uma
nova solução mais diluída.
Dados: C = 12; H = 1; O = 16
11.A preocupação com a saúde dos dentes não é tão
recente quanto se pode pensar. Para a limpeza dos
dentes, os egípcios já usavam, por volta de 2000
a.C., uma mistura abrasiva constituída de pedra-pomes pulverizada e vinagre. Os dentes são formados
por um mineral conhecido por hidroxiapatita, cuja
fórmula é Ca5(PO4)3OH. A hidroxiapatita é insolúvel
em água e parcialmente solúvel em soluções ácidas.
A mucina forma uma película sobre o dente denominada biofilme (placa). Se essa proteína não for removida
pela escovação, o crescimento da placa retém as partículas dos alimentos. Os carboidratos retidos são fermentados
por bactérias, formando o ácido lático. Como a saliva não
consegue dissolver a placa, a produção do ácido lático continua, diminuindo o pH, tornando a saliva ácida. Em meio
ácido, a hidroxiapatita reage de acordo com a equação:
+
2+
2–
Ca5 (PO 4 )O
3 H (s) + 4H (aq) 5Ca(aq) + 3HPO 4(aq) + H 2O ( )
Se esse processo não for controlado, surgirão pequenas cavidades nos dentes, dando origem a formação
de cáries. A partir do exposto, pode-se inferir que
A) assumindo o valor 5,0 do pH da saliva de uma pessoa, esse meio está tão ácido quanto uma solução
1,0 . 10–5 mol/L de ácido acético.
B) bochechar com solução aquosa de bicarbonato de
sódio eleva o pH da saliva, favorecendo a formação
do esmalte dos dentes.
C) cremes dentais devem conter ácidos fracos para favorecer, durante a escovação dos dentes, a formação da hidroxiapatita.
D) é conveniente usar uma solução aquosa de hidróxido de sódio, para reduzir a acidez da saliva.
E) mastigar comprimidos de leite de magnésia é indicado para elevar o pH da saliva e favorecer o consumo
de hidroxiapatita.
Universidade Aberta do Nordeste
163
Ampliando conhecimentos para o ENEM
10.Uma parte do CO2 formado pelo nosso metabolismo, dissolve-se no sangue, de acordo com a equação simplificada:
–


→ H 3O +(aq) + HCO 3(
CO 2(g) + 2H 2O ( ) ←

aq)
Quando a eliminação do gás carbônico pela expiração
de uma pessoa é insuficiente, a concentração de CO2 no
plasma sanguíneo aumenta, causando acidose. Já um ataque de histeria ou ansiedade pode acarretar uma respiração muito rápida, provocando liberação de muito CO2, diminuindo sua concentração no sangue, causando alcalose.
Sobre o exposto, pode-se afirmar que
A) de acordo com o Princípio de Le Chatelier, a diluição
da solução citada no texto favorece o aumento na
concentração de CO2.
B) na acidose, o aumento do pH é provocado pelo
elevado consumo de CO2 favorecendo a formação
de H3O+.
C) uma alcalose pode ser tratada com administração intravenosa de solução aquosa de bicarbonato de sódio.
D) um paciente com asma tem acidose respiratória devido à baixa concentração de CO2 no sangue, favorecendo a formação de H3O+.
E) um paciente com histeria (provoca alcalose) pode
ser tratado respirando o próprio ar, assim o ar inspirado é mais rico em CO2.
11.A mais importante etapa de manutenção da água
de uma piscina requer um tratamento químico, necessário para combater poluentes que se dissolvem
na água, formação de algas e, principalmente, micro-organismos patogênicos.
O desinfetante HC O, ácido hipocloroso, é um dos
mais usados nas piscinas. Ele é capaz de matar muitos
micro-organismos prejudiciais à saúde. O produto vendido
com o nome de “cloro líquido” é, na verdade, uma solução
aquosa de hipoclorito de sódio, em que se forma o agente
bactericida, de acordo com a equação química a seguir:


→ HC O (aq) + Na(+aq) + O H (–aq)
NaC O (aq) + H 2O ( ) ←

Outra comum é o “cloro granulado”, que é o hipoclorito de cálcio sólido, que, em água, reage de acordo
com a equação química seguinte:
–


→ 2HC O (aq) + Ca2+
Ca(C O )2(aq) + 2H 2O ( ) ←

(aq) + 2 O H (aq)
Graças a seu tamanho e à ausência de carga elétrica, a molécula do ácido hipocloroso consegue atraves-
164
sar paredes celulares de bactérias e, uma vez lá dentro,
reage com outras moléculas proteicas essenciais para
a sobrevivência desses micro-organismos, o que é letal
para eles. Muitos fatores afetam a concentração do ácido hipocloroso em uma piscina, mas, sem dúvida, o pH
é o principal deles; e é fácil entender o porquê: o ácido
hipocloroso é um ácido fraco e, em solução aquosa, está
presente no equilíbrio representado a seguir:


→ H 3O (+aq) + C O (–aq)
HC O (aq) + H 2O ( )←

A concentração do ácido hipocloroso não pode
apresentar valores elevados, pois o ácido pode reagir
com NH3 de acordo com a equação a seguir:


→ NC 3(aq) + 3 H 2O ( )
NH 3(aq) + 3 HC O (aq)←

As cloraminas (NC 3) causam irritação nos olhos e
narinas. A concentração do HC O não pode ser muito
baixa, pois perde o poder bactericida.
Influência quantitativa do pH no equilíbrio da ionização do HC O
Valor do pH
% de C na forma
de C O –
% de C na forma
de HC O
6,0
3,5
96,5
7,0
27,5
72,5
8,0
78,5
21,5
Obs. A ação bactericida terá eficiência máxima, no intervalo de pH entre 7,2 a 7,8.
A partir do texto, pode-se afirmar que
A) quando o pH da água da piscina for igual a 6,0, haverá excesso de HC O e formação de cloraminas.
B) quando o pH da água da piscina estiver muito alto,
pode ser corrigido pela adição de carbonato de sódio.
C) o hipoclorito de cálcio – Ca(C O)2 – é um sal duplo
de hidrólise básica.
D) se o pH da água da piscina for maior do que 7,8, as
concentrações de C O– e HC O são pequenas.
E) uma contaminação amoniacal na água da piscina
consome mais HC O, diminuindo o pH do meio.
Radioatividade
Fissão nuclear
É um processo em cadeia em que núcleos pesados e radioativos se desintegram em núcleos menores, além da
liberação de grande quantidade de energia. Esse processo normalmente é provocado por nêutrons acelerados. É
a forma como a energia é obtida nos reatores nucleares
e nas bombas atômicas, por exemplo.
(infoescola.com)
Fusão nuclear
É a junção de núcleos atômicos leves originando um
núcleo maior com a liberação de uma quantidade bem
maior de energia.
lega de Kulcinski, afirmou que o Hélio-3 fornece um milhão
de vezes mais energia do que o carvão. O grande problema é
que a humanidade ainda não possui a tecnologia necessária
para extrair a energia do Hélio-3. Ela deve ser feita por meio
da fusão nuclear. As usinas nucleares atuais funcionam com
base na fissão nuclear.
O decaimento radioativo ocorre com emissões de radiações acompanhadas de desprendimento de energia. Sobre
tais emissões, pode-se afirmar que
A) a radiação alfa é formada por dois prótons e dois nêutrons, tendo elevado poder ionizante e velocidade aproximadamente igual a 50% da velocidade da luz.
B) as radiações beta são elétrons emitidos pelo núcleo, com
velocidade igual à da luz.
C) como a luz, gama é uma radiação eletromagnética, mas
de frequência muito alta, e é emitida isoladamente.
D) quando um nuclídeo emite uma radiação alfa e duas radiações beta, o seu número de massa permanece o mesmo.
E) o poder de penetração das radiações alfa, beta e gama é
decrescente na ordem: gama, beta e alfa.
Solução comentada
(coladaweb.com)
Para ocorrer a fusão nuclear, é necessária uma temperatura muito elevada, da ordem de 300.000.000 °C.
Por isso, essa fusão é também chamada de fusão nuclear
a quente.
Nas estrelas, por exemplo o Sol, devido à elevadíssima temperatura, ocorrem reações de fusão nuclear dos
átomos de hidrogênio.
Questão comentada
Em entrevista ao Milwaukee Journal Sentinel, dois cientistas
da Universidade Wisconsin-Madison (Estados Unidos) afirmaram que a Lua possui toda a energia que a Terra necessitará
nesse milênio.
Se nós pudermos pousar um ônibus espacial na Lua, encher seu compartimento de carga com tubos de Hélio-3 minerados da superfície e trazer o ônibus de volta para a Terra, essa
carga poderá abastecer a totalidade da necessidade de energia dos Estados Unidos durante o ano inteiro, afirmou Gerald
Kulcinski, professor de engenharia nuclear. John Santarius, co-
A) Errada – A radiação alfa é formada por dois prótons e
dois nêutrons, mas tem velocidade aproximadamente
igual a 10% da velocidade da luz.
B) Errada – A radiação beta é um elétron emitido pelo núcleo
com velocidade menor do que 90% da velocidade da luz.
C) Errada – As radiações alfa e beta são frequentemente
acompanhadas pela radiação gama.
D) Errada – A emissão de uma radiação alfa diminui duas
unidades no número atômico e quatro no número de
massa. A emissão de duas radiações beta aumenta duas
unidades no número atômico e não altera o número de
massa. Portanto, os dois nuclídeos têm o mesmo número
de prótons.
E) Correta – O poder penetrante das emissões radiativas
está em ordem decrescente assim:
Gama > Beta > Alfa.
Para aprender mais!
12. Medicina Nuclear
A química nuclear transformou os diagnósticos médicos, o tratamento e a pesquisa. Os traçadores radiativos
são usados para medir a função dos órgãos. O Sódio-24,
por exemplo, é usado para monitorar o fluxo sanguíneo
e, o Estrôncio-87, para estudar o crescimento dos ossos.
Porém, o impacto mais importante dos radioisótopos no
diagnóstico foi no campo da obtenção de imagens. O
Tecnécio-99 é o nuclídeo radiativo mais utilizado na medicina, especialmente para obter imagens de ossos. Esse
isótopo é muito ativo e emite raios gama que atravessam
Universidade Aberta do Nordeste
165
rapidamente o corpo. Os raios gama causam muito menos danos que as partículas alfa, e o isótopo tem vida tão
curta que os riscos ao paciente são mínimos.
A tomografia por emissão de pósitrons (PET) utiliza
um emissor de pósitrons, como o Flúor-18, para obter
imagens de tecidos humanos com um grau de detalhes
que não são possíveis com raios X. Ele tem sido muito
usado para estudar as funções cerebrais e em diagnoses
médicas. Por exemplo, quando o hormônio estrogênio é
marcado com o Flúor-18 e injetado em um paciente com
câncer, o composto marcado com flúor é preferencialmente absorvido pelo tumor. Os pósitrons emitidos pelos átomos de flúor são rapidamente aniquilados quando encontram elétrons. Os raios gama resultantes são
detectados por um sistema de varredura que se move
vagarosamente sobre a parte do corpo que contém o
tumor. O crescimento do tumor pode ser rápido e precisamente estimado por essa técnica.
(Princípios da Química – Peter Atkiins e Loretta Jones)
Usando o texto e os conhecimentos de decaimento
radioativo, pode-se afirmar que
A) a diferença entre os nuclídeos Sr-87 e Tc-99 é somente no número de massa.
B) quando uma partícula beta encontra um pósitron,
ambas são aniquiladas e se convertem completamente em energia.
C) quando um nuclídeo do Sódio-24 emite um raio beta,
transforma-se em um nuclídeo de um gás nobre.
D) o Flúor-18 é um isótopo do Oxigênio-18.
E) os raios alfa, beta e gama têm o mesmo poder
ionizante.
13. Mais perto da fusão controlada
Cientistas americanos ultrapassaram uma etapa
considerada crucial para a fusão nuclear e resolução de
problemas relacionados a combustíveis fósseis e à emissão de gases de efeito estufa.
Os pesquisadores conseguiram produzir um nível
de energia sem precedentes, informou a Administração
Nacional de Segurança Nuclear dos Estados Unidos. Os
cientistas americanos conseguiram produzir um megajoule com a concentração simultânea de 192 raios laser a uma temperatura de 111 milhões de graus Celcius
num tubo do tamanho de um apontador cheio de deutério e trítio, dois isótopos do hidrogênio.
A fusão nuclear é o motor do Sol e das estrelas. e
sua produção artificial forneceria uma alternativa ilimi-
166
tada e de geração limpa para substituir as minguadas
reservas de combustíveis fósseis. No entanto, até agora,
a fusão controlada representa um desafio tecnológico,
devido às altíssimas pressões e temperaturas envolvidas.
(Jornal O POVO, edição de 2009.)
Sobre o texto e os conhecimentos relativos ao assunto, pode-se afirmar que
A) a fusão nuclear é um processo físico de transformação em que um elemento é convertido em outro.
B) a fusão nuclear de um deutério com um trítio pode
gerar um isótopo do carbono. Nesse processo, ocorre uma grande liberação de energia.
C) a fusão nuclear é uma fonte de energia limpa, pois
evita a emissão de gases poluentes que contribuem
para o efeito estufa. A grande desvantagem é o lixo
radioativo gerado.
D) nas estrelas, a fonte de energia é a fusão nuclear
dos isótopos de hidrogênio. Nesse processo, ocorre
a formação de isótopos do elemento hélio.
E) até agora, o grande desafio da fusão controlada é
reduzir as altíssimas temperaturas e pressões exigidas. Isso será possível com o desenvolvimento de catalisadores e inibidores adequados para essa reação
química.
Ampliando conhecimentos para o Enem
12.A radiação nuclear tem muitas aplicações como
na medicina, na conservação de alimentos, na
eliminação de insetos, bactérias e outros micro-organismos presentes em grãos. Um método
muito usado, emprega a radiação gama emitida pelo isótopo Co60 Esse isótopo é obtido artificialmente pela reação de um isótopo do
elemento químico A com um nêutron, gerando somente Co60 como produto da reação. O Co60 , decai para um isótopo do elemento químico B, com a
emissão de uma radiação beta e radiação gama. Os
elementos A e B têm números atômicos, respectivamente, iguais a
Dado: 27Co
A) 27 e 28
C) 26 e 26
E) 26 e 28
B) 27 e27
D) 26 e 27
13. Acidente nuclear de Goiânia
Em 13 de setembro de 1987, teve início em Goiânia
o maior acidente nuclear do Brasil. Uma caixa contendo
uma cápsula radiativa, usada em um hospital abandonado, foi encontrada por catadores de um ferro velho
do local, que entenderam tratar-se de sucata. O equipamento foi desmontado e passado para terceiros. O material radiativo era cloreto de Césio-137.
As pessoas expostas ao material radiativo começaram a desenvolver sintomas: náuseas, seguida de tontura, vômitos e diarreias. Durante o acidente com o Césio-137, milhares de pessoas foram contaminadas, com
mortes e sequelas definitivas. Sabendo que a meia-vida
do Cs137 é 30 anos, o tempo necessário para desintegrar 87,5% de todo o Cs137 é, em anos, igual a
A)30
C)60 E)90
B) 45
D)75
Bibliografia consultada
AMABIS, Jose Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues.
Biologia dos Organismos. Editora Moderna. 3ª edição
2012. Volume 2
LINHARES, Sérgio e GEWANDSZNAJDER Fernando. Biologia Hoje. Editora Ática. 11ª edição, 2004. volume 2.
MEDEIROS, Miguel A. Equilíbrio Químico. Disponível em
<http//www.quiprocura.net. Acesso em 27 de agosto de
2012.
PEOPLE POWER. Energias limpas. Disponível em: <http://
www.ppow.com.br/portal/2011/03/09/energias-limpas>. Acesso em: 21 jun. 2012
PORTAL SÃO FRANCISCO. Energia Eólica. Disponível em:
<http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/energia-eolica/energia-eolica.php>. Acesso em: 21 jun. 2012
SUA PESQUISA. Energia Eólica no Brasil. Disponível em:
<http://www.suapesquisa.com/energia/energia_eolica_
brasil.htm>. Acesso em: 21 jun. 2012
UOL. HOWSTUFFWORKS. Aldous, Scott. Como funcionam as células solares. Disponível em: <http://ambiente.hsw.uol.com.br/celulas-solares.htm>. Acesso em: 21
jun. 2012
AMBIENTE BRASIL. Impactos e Problemas. Disponível
em: <http://ambientes.ambientebrasil.com.br/energia/
eolica/impactos_e_problemas.html>. Acesso em: 21 jun.
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ARAÚJO, Hiram. Equilíbrio Químico. Disponível em
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FOGAÇA, Jennifer. Solução Tampão. Disponível em
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LAYTON, Julia. Como funciona a energia eólica. Disponível em: <http://ambiente.hsw.uol.com.br/energia-eolica.
htm>. Acesso em: 21 jun. 2012
GABARITO FASCÍCULO 6
Matemática e suas Tecnologias
Para aprender mais!
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Ampliando conhecimentos para o Enem
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A
A
B
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