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CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
14
FASCÍCULO
CARO ALUNO,
Neste fascículo da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, buscamos mostrar a você que o estudo dessa área pode ser muito
estimulante e, antes de tudo, muito útil para o seu cotidiano.
Nesse contexto, discutiremos três assuntos muito importantes e sempre presentes no Enem: a Energia, a Poluição ambiental e a
Radioatividade. Chegamos a este último fascículo de Ciências da Natureza e suas Tecnologias certos de que trabalhamos grandes temas
com os quais você irá se deparar na prova do Enem 2015.
Bom estudo para você!
INTRODUÇÃO
Prezado estudante,
Selecionamos o conteúdo Energia para esta seção inicial,
uma vez que esse assunto é abordado com grande frequência
no Exame Nacional do Ensino Médio, tornando-se fundamental
a compreensão desse conceito, bem como de suas conexões
com a tecnologia, com a sociedade e com o meio ambiente.
Para ajudá-lo em sua busca pelo acesso à universidade por meio
do Enem, procuramos, por intermédio dos textos que seguem,
orientá-lo, fazendo-o refletir acerca do tema, desenvolvendo
suas habilidades e construindo suas competências.
Assim, acreditamos que você poderá aprender de forma
significativa sobre esse tema tão importante para as
Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
OBJETO DO CONHECIMENTO
O texto a seguir foi retirado do livro Faces da Energia,
de Aníbal Figueiredo e Maurício Pietrocola. Os autores iniciam
a obra com um suposto diálogo com a Energia, que conta a
respeito de sua natureza e das dificuldades que o homem tem
em defini-la. A seguir, vamos buscar, através da resolução de
exercícios, refletir a respeito do significado desse importante
conceito, contextualizando-o em diversas situações.
O que é Energia?
— Qual o seu nome?
— As pessoas me chamam de Energia.
— Quer dizer que esse não é seu nome?
— Na verdade não tenho nome próprio. As pessoas me
chamam como acham melhor. Até com nomes mais longos,
como energia elétrica, energia mecânica ou, ainda, energia solar.
— Então, além do nome, você também é chamada
pelo sobrenome?
— É mais ou menos isso...
— Mais ou menos? Esses complementos ao seu
nome não são sobrenomes?
— É que, ao dizer “sobrenomes”, você poderia pensar
em um grupo de “indivíduos” que se divide em famílias,
como ocorre com as pessoas. Mas, na verdade, sou uma única
entidade.
— Isso está começando a se complicar! Você não
poderia ser mais explícita e dizer, afinal, quem é você?
— O problema está justamente aí. Eu até poderia
enunciar uma definição sobre o que sou... mas não acredito
que isso torne as coisas mais fáceis. Vou tentar explicar de outra
forma. As pessoas vivem falando a meu respeito. Você já deve
ter ouvido ou falado algo do tipo: “Precisarei de energia para
enfrentar o dia de hoje”, “Tive uma semana dura e estou sem
energia para passear”, “Vou tomar algo energético antes da
partida de futebol”.
— É verdade... Eu mesmo já disse frases como
essas! Quer dizer que estava falando de você?
— Estava, sim.
— Em que outras situações você é mencionada?
— Vou dar como exemplo frases encontradas em jornais,
noticiários de televisão etc. Veja: “O aumento na venda de
eletrodomésticos está levando o sistema energético do Brasil
ao colapso”, “Reajuste nas tarifas de energia elétrica tem
impacto negativo nos índices de inflação”, “Cada vez mais
a energia consumida na Europa vem das usinas nucleares”,
“O Sol é nossa grande fonte de energia”, “É preciso buscar
fontes de energia não poluentes”.
— Por que tanta importância?
— É que sou relacionada à capacidade de realização
de tarefas. Quando alguém diz levantar-se da cama com
energia, na verdade está dizendo estar pronto para um dia
repleto de atividades. Ao procurar um alimento energético,
está se preparando para uma tarefa difícil. Já o aumento na
venda de eletrodomésticos, que são aparelhos que realizam
tarefas para as pessoas, vai requerer mais energia das usinas.
Em todos esses exemplos, o que está em jogo é a relação
entre mim (Energia) e as tarefas a serem realizadas.
— Então você realiza tarefas?
— Digamos que seja quase isso. Não realizo tarefas.
Quem faz isso são os corpos — como a enceradeira, o
liquidificador, a bomba de água, os animais e os próprios seres
humanos. Sou apenas uma forma de indicar a possibilidade de
isso acontecer.
— Parece complicado...
— Não se preocupe em, nesse momento, encontrar uma
definição definitiva sobre o que sou. Isso ficará mais claro depois
que analisar outras situações em que tomo parte.
— Vou seguir seu conselho. Afinal, com tantas
pessoas referindo-se a você no dia a dia, com o tempo
vou acabar entendendo-a melhor.
— Mas tome cuidado! Nem sempre as pessoas se
referem a mim de forma correta. Por ser popular, sou usada
para exprimir as mais variadas situações. Às vezes, as pessoas
exageram e me utilizam para explicar até o que elas ainda não
conhecem bem.
— Como assim?
— Você já ouviu falar do “poder curativo das pedras”?
— Acho que li algo a respeito...
— Embora nem todos acreditem nisso, os que defendem
essa propriedade das pedras procuram justificá-la dizendo que
elas possuem energia – energia mineral. O mesmo ocorre com
aqueles que acreditam na existência da telepatia, assegurando
que as pessoas podem enviar e receber mensagens sem o uso
da palavra: apenas a força da mente. Dizem que isso acontece
através da energia. Apesar de ficar lisonjeada em ser citada
nesses casos, estou certa de que as pessoas dizem isso sem
saber o que realmente ocorre nesses processos.
Figueiredo, Aníbal; Pietrocola, Maurício. Faces da energia:
livro texto. São Paulo: FTD, 2000.
Depois dessa leitura, vamos buscar relacionar os
conceitos que dialogam com a Energia, através de um mapa
conceitual:
SISTEMA
Uma parcela do
Universo que
escolhemos para
observar
é
possui
ENERGIA
é uma
grandeza
que
Conserva-se
no Universo
movimento das
partes desse
sistema
interação entre
partes desse
sistema
recebe o nome
recebe o nome
Energia
Cinética
Energia
Potencial
devido à
força
Gravitacional
através de
Calor
Trabalho
representa
representa
Energia transferida
devido à diferença de
temperatura
Nuclear
Elétrica
2
A degradação da energia
Transfere-se ou
transforma-se
associada a
Vamos discutir melhor algumas proposições presentes
no mapa. Primeiramente, todo sistema – que pode ser um
corpo (uma bola, por exemplo) ou um conjunto de corpos
(os ingredientes presentes em uma panela ao fogo, por exemplo)
– possui uma certa quantidade de energia. Essa energia torna-o
capaz de realizar trabalho – empurrando um outro objeto, por
exemplo – ou de fornecer calor, aquecendo um corpo que
esteja próximo a ele.
A presença de energia em um sistema está relacionada
ao movimento dele ou de suas partes (energia cinética) e
à interação entre partes desse sistema (energia potencial).
Podemos dizer que há energia nos ventos, devido ao movimento
das moléculas do ar; nos alimentos, devido às interações
eletromagnéticas nos compostos químicos; nas cachoeiras,
devido ao movimento que a água adquire ao ser atraída pela
Terra etc.
Devido às diferentes modalidades de movimento
e de interação, a energia acaba recebendo outros nomes:
Energia Térmica (do movimento de agitação das moléculas
de um corpo), Energia Eólica (do movimento do ar), Energia
Química (das interações eletromagnéticas presentes nos
compostos químicos), Energia Nuclear (devido à interação entre
os prótons e nêutrons no interior do átomo) etc.
O ser humano, em seu cotidiano, necessita de energia
para mover-se, para mover objetos, para iluminar ou para
aquecer. Uma vez que energia é algo que não se pode criar ou
destruir (apenas transformar), torna-se importante o domínio
da transformação de todas as formas de energia em alguma
que seja útil ao homem. A missão de produzir equipamentos
capazes de fazer essa tarefa com o melhor rendimento possível
é função da Tecnologia, representada, principalmente, pelos
engenheiros. Fala-se em rendimento porque, na natureza, a
maior parte das transformações de energia acaba culminando
com “produção” de energia térmica (devido a atritos ou ao
efeito térmico – joule – das correntes elétricas) que, muitas
vezes, não é o objetivo final.
Energia transferida ou
transformada através de
Força e Deslocamento
adequados
Como comentamos anteriormente, as transformações de
energia de uma forma para outra acaba envolvendo produção de
energia térmica. No caso dos motores a combustão, a segunda
lei da termodinâmica indica que é impossível transformar
o calor oriundo da queima de combustível completamente
em trabalho mecânico (que envolve força e deslocamento).
Na verdade, os motores térmicos apresentam rendimentos muito
pequenos (convertem em trabalho mecânico algo em torno de
30% do calor recebido).
Após essa reflexão, fica evidente que é fácil converter
outras formas de energia em energia térmica, mas é difícil converter
energia térmica em trabalho mecânico. Portanto, os engenheiros
têm se preocupado em diminuir a inevitável degradação de
energia, reduzindo atritos (que geram energia térmica) e efeito
Joule (responsável pelo aquecimento dos condutores elétricos)
quando o objetivo é o uso do trabalho mecânico.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
C-6
•
H-21
Compreendendo a Habilidade
– Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos naturais
ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/ou do
eletromagnetismo.
Leia o texto a seguir.
“A partir de extensa experimentação e
desenvolvimento tecnológico utilizando as propriedades
descobertas da energia elétrica, ficou evidente sua
versatilidade e utilidade. A grande revolução provocada
pela iluminação das ruas e casas foi a confirmação de que a
eletricidade tinha chegado para ficar. Tornava-se necessário
então, desenvolver maneiras de gerar essa eletricidade em
grande escala, uma vez que a demanda de eletricidade não
parava de crescer. A geração de eletricidade se tornou então
algo imprescindível ao desenvolvimento.
A primeira usina comercial de energia elétrica foi
instalada em Nova York, em 1883, e possuía seis geradores
movidos por máquinas a vapor. Nessa usina ocorre um
conjunto de transformações em sequência até se chegar
à forma de energia desejada.”
Burattini, Maria Paula T. de Castro. Energia: uma abordagem
multidisciplinar. São Paulo: Livraria da Física, 2008.
01. Partindo do carvão para se chegar à eletricidade ocorrem
múltiplas transformações energéticas, que podemos citar:
a)a energia química da biomassa é convertida em calor
através da combustão. Esse calor é transformado em
trabalho sobre a turbina que ganha energia potencial
gravitacional, induzindo corrente elétrica.
b) a energia química da biomassa é convertida em térmica
através da combustão. Essa energia térmica é transferida
para a água que, ao evaporar, se expande, realizando
trabalho sobre uma turbina, que irá, através de indução
eletromagnética, converter a energia cinética da turbina
em elétrica.
c) a energia química da biomassa é convertida diretamente
em energia cinética das turbinas que, após movimentar
um conjunto de ímãs, produz indução eletromagnética
em um solenoide, proporcionando a geração de energia
elétrica.
d)a energia calorífica da biomassa é convertida em
energia térmica, através da combustão. Essa energia
é utilizada para a realização de trabalho mecânico
sobre as pás de uma turbina, que irá movimentar um
conjunto de ímãs, proporcionando a conversão em
energia elétrica através da indução.
e)a energia térmica presente na biomassa é convertida
em calor, através da combustão. Esse calor é fornecido
à água que, ao vaporizar-se, expande-se realizando
trabalho sobre um circuito elétrico, convertendo toda a
energia em corrente elétrica.
C-5
H-18
Compreendendo a Habilidade
–Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
02. A fim de realizar suas tarefas cotidianas, o ser humano
necessita de energia. Ao realizar trabalho, o homem
“gasta” energia, que precisa ser reposta para poder
continuar desempenhando suas atividades. Estima-se
que um homem de 65 kg, cuja atividade seja sedentária,
precise ingerir, através de sua alimentação, a quantidade de
2.200 quilocalorias por dia. Sabendo que 1 quilocaloria
equivale a aproximadamente 4.200 J, a potência de
consumo de energia de um ser humano assemelha-se à
potência de:
a) um relógio digital, de pulso.
b) uma lâmpada miniatura, de lanterna.
c) uma lâmpada incandescente comum.
d) um ferro elétrico.
e) um chuveiro elétrico.
FIQUE DE OLHO!
Guariglia, Viggiano e Mattos fizeram um estudo
acerca das questões que já apareceram no ENEM sobre
energia até o ano de 2009. O resultado do trabalho completo
deles foi publicado no VII Encontro Nacional de Pesquisa em
Educação em Ciências com o título: “Categorias de questões
sobre energia no ENEM”.
Disponível em: <http://www.foco.fae.ufmg.br/pdfs/1519.pdf.>.
A seguir, transcrevemos o resultado dessa pesquisa:
“A análise [...] nos sinaliza algumas características
recorrentes de abordagens de energia elétrica nas provas do
Enem de 2004 a 2008, permitindo-nos inferir sobre possíveis
perspectivas comuns. Algumas dessas perspectivas se referem
à abordagem do conceito de energia para avaliar a capacidade
de interpretação crítica dos estudantes em relação aos
contextos delimitados pelas questões. Pois, frequentemente, na
abordagem do tema, as questões têm como “pano de fundo”
uma problemática que envolve uma região ou uma época.
Com essa característica, identificamos que as questões, em
geral, trazem fatos e problemas atuais que ocorrem no Brasil,
relacionados, sobretudo, a fatores econômicos e ambientais.
As formas de energia escolhidas, química e elétrica,
indicam um papel fundamental no desenvolvimento tecnológico
e científico de um país. Com isso, as abordagens relacionadas
a esses tipos envolveram modelos de geração atuais e possíveis
para o futuro. As questões analisadas nesse período trouxeram
problemáticas comuns da atualidade ligadas à forma como
são geradas e às soluções dos problemas enfrentados com
as atuais fontes geradoras das mesmas. Os problemas se
atentam à eficiência de cada uma das fontes energéticas.
Nesse sentido, algumas questões que abordam o tema indicaram
formas alternativas e mais eficientes, tanto do ponto de vista
econômico quanto dos pontos de vista sociais e ambientais.
Quanto à abordagem relacionada à temática ambiental, é
frequente o direcionamento para o estabelecimento de uma
matriz energética que utilize fontes menos agressoras ao meio
ambiente e que possam ser viáveis economicamente para o
Brasil.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
3
O potencial brasileiro foi substancialmente citado nos
mais diversos pontos de discussão. Foi destacado seu potencial
de desenvolvimento de tecnologias de geração de energia e,
em alguns momentos, foi ressaltada a possibilidade do Brasil
tornar-se um exportador de energia. Quanto ao problema de
produção de energia, o mundo todo procura respostas muito
similares às do Brasil, pois quase todos esperam desenvolver
e implantar tecnologias menos poluentes e diminuir a
dependência do petróleo. A grande questão que acompanha
a energia nos seus contextos globais está associada a como se
desenvolver economicamente prejudicando o mínimo possível
o meio ambiente, ou seja, desenvolvimento sustentável, pois
as atuais fontes não possibilitam uma boa relação entre esses
aspectos.”
Quando o combustível é queimado (em quantidades
cada vez maiores em motores de veículos, usinas termelétricas
e indústrias), minúsculas partículas de substâncias sólidas
ou líquidas, como cinzas e compostos químicos tóxicos,
permanecem em suspensão no ar. Parte desses compostos
suspensos cai na forma de chuva ácida, que afeta o
desenvolvimento da vegetação e, consequentemente, ameaça
o equilíbrio dos ecossistemas. O material particulado também
afeta, diretamente, a saúde humana, pelo sistema respiratório.
Conclusão
Portanto, para ficar “antenado”, não deixe de visitar
os sites na Internet que abordam as relações entre ciência,
tecnologia e sociedade como, por exemplo, <http://www.
inovacaotecnologica.com.br>, que já apareceu em diversas
questões, não apenas no contexto de energia.
Finalmente, é importante ler sempre os enunciados
das questões com atenção. Neles se encontram informações
imprescindíveis para a correta contextualização das informações
nos itens. Portanto, não se esqueça: o texto não é só um
pretexto!
INTRODUÇÃO
Prezado estudante,
Selecionamos o conteúdo Poluição Ambiental para
este fascículo, uma vez que esse assunto é abordado com
grande frequência no Exame Nacional do Ensino Médio,
tornando-se fundamental a análise de perturbações
ambientais, identificando fontes, transporte e destino de
poluentes, além de avaliar impactos ambientais decorrentes
de atividades sociais e econômicas. Para ajudá-lo em sua busca
pelo acesso à universidade por meio do Enem, procuramos,
por intermédio dos textos que seguem, orientá-lo, fazendo-o
refletir acerca do tema, desenvolvendo suas habilidades e
construindo suas competências. Assim, acreditamos que você
poderá aprender de forma significativa sobre esse tema tão
importante para as Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
OBJETO DO CONHECIMENTO
A poluição é a presença concentrada de determinadas
substâncias ou agentes físicos no ambiente, os poluentes,
em geral, produzidos pelas atividades humanas em todos os
ecossistemas: na atmosfera, na água e no solo.
Poluição da atmosfera
No ar, a maior parte da poluição é provocada por ações
humanas que resultam na emissão e no acúmulo na atmosfera,
de gases como o dióxido de carbono (CO2), produzido pela
queima de combustíveis fósseis (especialmente carvão mineral
e derivados de petróleo, como óleo cru, diesel e gasolina);
metano (gás natural, CH4), gerado pela decomposição de lixo,
digestão do gado, plantações alagadas (principalmente de
arroz); e óxido nitroso (N2O), que advém, entre outros meios,
do tratamento de dejetos de animais, do uso de fertilizantes e
de alguns processos industriais.
4
A queima de combustíveis fósseis e as queimadas criam
outro tipo de poluição: o acúmulo de gases que intensificam o
efeito estufa e provocam o aquecimento global.
O efeito estufa é um fenômeno natural que mantém a
Terra aquecida, no entanto, a sua intensificação tem provocado
mudanças no clima Global, pois a temperatura é um dos
fatores que interferem na dinâmica dos ventos, das chuvas e
das correntes oceânicas.
Poluição da água
A água recobre 75% da superfície terrestre, porém, a
maior parte dela não é potável e outra grande parte é de difícil
acesso. O pouco que nos resta tem de ser utilizado num ritmo
que permita à natureza reciclá-la e repor os depósitos, pela
evaporação e pelas chuvas.
O grande poluente da água são substâncias químicas:
resíduos resultantes das atividades industriais, agropecuárias
e de mineração. No mar, derramamentos de óleo tornam
inabitáveis milhares de quilômetros de costas e intoxicam aves,
peixes e moluscos marinhos. Em terra, vazamentos de usinas
nucleares contaminam com radiação não apenas a água e os
alimentos, mas todo o ambiente ao redor, num raio que pode
chegar a centenas de quilômetros.
Em muitas cidades, os rios servem, também, de depósito
de substâncias orgânicas, como esgoto doméstico: o que cria
um cenário propício para a propagação de agentes patogênicos,
como bactérias, protozoários e vermes. Além disso, o despejo
de material orgânico em rios e lagos pode levar o manancial
à eutrofização, que consiste num círculo vicioso de destruição
de ecossistema aquático.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Com excesso de matéria orgânica, as microalgas que
habitam a superfície da água crescem demais e formam uma
camada densa, que impede a passagem de luz. Com menos
luz, os vegetais das camadas inferiores são menos eficientes
na fotossíntese. Isso reduz a quantidade de gás oxigênio,
necessário para a respiração de peixes e mamíferos aquáticos.
Esses animais acabam morrendo, como mostra a próxima
figura, e, no processo de decomposição, seus restos mortais
aumentam ainda mais a matéria orgânica disponível não
apenas para as algas, que continuam a crescer, mas também
para outros microrganismos, como bactérias anaeróbicas.
Assim, todo o equilíbrio ecológico fica comprometido.
Poluição do Solo
O solo é a camada mais fina e superficial da crosta
terrestre, formada pela ação das chuvas e dos ventos sobre
as rochas e pela matéria orgânica depositada sobre a terra
(restos de animais e plantas). A contaminação ocorre por
resíduos sólidos: lixo industrial, agrícola ou doméstico, que não
se decompõe com facilidade. Pode ocorrer ainda por poluentes
líquidos, que podem atingir os lençóis subterrâneos, como
despejo industrial, esgoto doméstico ou derrame de agrotóxicos
na lavoura. Desmatamentos, queimadas e mineração também
geram a degradação do solo. Os lixões, como o da próxima
figura, ao produzem o chorume, constituem uma grande
ameaça ao solo. O chorume é formado por matéria orgânica
em decomposição e é um dos mais graves agentes poluidores
do solo. Uma melhor alternativa é a coleta seletiva de lixo, com
a reciclagem do material que pode ser reaproveitado (plástico,
papel e metal) e o uso do lixo orgânico como composto, um
tipo de fertilizante orgânico.
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
C-3
H-10
Compreendendo a Habilidade
– Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/
ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais,
produtivos ou sociais.
03. (Enem-PPL/2014) Se por um lado a Revolução Industrial
instituiu um novo patamar de tecnologia e, com isso,
uma melhoria na qualidade de vida da população, por
outro lado, os resíduos decorrentes desse processo
podem se acumular no ar, no solo e na água, causando
desequilíbrios no ambiente.
O acúmulo dos resíduos provenientes dos processos
industriais que utilizam combustíveis fósseis traz como
consequência o(a)
a)eutrofização dos corpos-d’água, aumentando a
produtividade dos sistemas aquáticos.
b)precipitação de chuvas ácidas, danificando florestas,
ecossistemas aquáticos e construções.
c)mudança na salinidade dos mares, provocando a
mortalidade de peixes e demais seres aquáticos.
d) acúmulo de detritos, causando entupimento de bueiros
e alagamento das ruas.
e)presença de mosquitos, levando à disseminação de
doenças bacterianas e virais.
C-3
H-12
Compreendendo a Habilidade
– Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades
sociais ou econômicas, considerando interesess contraditórios.
04. (Enem/2014) O potencial brasileiro para transformar lixo
em energia permanece subutilizado – apenas pequena
parte dos resíduos brasileiros é utilizada para gerar
energia. Contudo, bons exemplos são os aterros sanitários,
que utilizam a principal fonte de energia ali produzida.
Alguns aterros vendem créditos de carbono com base
no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), do
Protocolo de Kyoto.
Essa fonte de energia subutilizada, citada no texto, é o
a)etanol, obtido a partir da decomposição da matéria
orgânica por bactérias.
b) gás natural, formado pela ação de fungos decompositores
da matéria orgânica.
c)óleo de xisto, obtido pela decomposição da matéria
orgânica pelas bactérias anaeróbias.
d)gás metano, obtido pela atividade de bactérias
anaeróbias na decomposição da matéria orgânica.
e) gás liquefeito de petróleo, obtido pela decomposição
de vegetais presentes nos restos de comida.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
5
ENTENDA A POLÍTICA NACIONAL DE
RESÍDUOS SÓLIDOS
Prevê a redução de produção de resíduos sólidos,
o reaproveitamento e a disposição correta em caso de
resíduos não recicláveis, entre outras medidas que instituem a
Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), elaborada
para permitir o avanço necessário ao País no enfrentamento
dos principais problemas ambientais, sociais e econômicos
decorrentes do manejo inadequado dos resíduos sólidos.
Quais são os três pontos principais da política nacional
de resíduos sólidos?
•
•
•
Alcançar o fechamento dos lixões até o fim de 2014.
Destinar apenas rejeitos para os aterros sanitários.
Implantar a logística reversa.
O que são rejeitos?
São aquela parte do lixo que não tem como ser reciclado.
Apenas 10% dos resíduos sólidos são rejeitos. A maioria é
orgânica, que em compostagens pode ser reaproveitada e
transformada em adubo, e reciclável, que deve ser devidamente
separada para a coleta seletiva.
Diferença dos lixões para os aterros sanitários
No lugar dos lixões a céu aberto devem ser criados os
aterros sanitários ou controlados, com preparo no solo para
evitar a contaminação do lençol freático, coletam o chorume
que resulta da degradação do lixo e contam com a queima do
gás metano para gerar energia elétrica.
O que é logística reversa?
A logística reversa é a elaboração de planos de resíduos
sólidos nos municípios para ajudar os prefeitos e cidadãos a
descartar o lixo corretamente. Constitui um avanço na reforma
sanitária brasileira. A partir da mesma, as embalagens, uma vez
descartadas, ficam sob a responsabilidade dos fabricantes, que
devem criar um sistema para reciclar o produto. Um exemplo da
logística reversa são as empresas de refrigerante que terão que
criar um sistema para recolher as garrafas e latas de alumínio
e destiná-las para a reciclagem.
O que prevê a política?
•
•
•
A PNRS prevê a prevenção e a redução na geração de
resíduos, tendo como proposta a prática de hábitos de
consumo sustentável e um conjunto de instrumentos
para propiciar o aumento da reciclagem e da reutilização
dos resíduos sólidos (aquilo que tem valor econômico
e pode ser reciclado ou reaproveitado) e a destinação
ambientalmente adequada dos rejeitos (aquilo que não
pode ser reciclado ou reutilizado).
Institui a responsabilidade compartilhada dos geradores
de resíduos: dos fabricantes, importadores, distribuidores,
comerciantes, o cidadão e titulares de serviços de manejo
dos resíduos sólidos urbanos na logística reversa dos
resíduos e embalagens pós-consumo.
Também cria metas importantes que irão contribuir
para a eliminação dos lixões e institui instrumentos de
planejamento nos níveis nacional, estadual, microrregional,
intermunicipal e metropolitana e municipal; além de
impor que os particulares elaborem seus Planos de
Gerenciamento de Resíduos Sólidos.
6
Ganhos ambientais
A PNRS coloca o Brasil em patamar de igualdade aos
principais países desenvolvidos no que concerne ao marco
legal e inova com a inclusão de catadoras e catadores de
materiais recicláveis e reutilizáveis, tanto na logística reversa
quanto na coleta seletiva. Além disso, os instrumentos
da PNRS ajudarão o Brasil a atingir uma das metas do
Plano Nacional sobre Mudança do Clima, que é de alcançar
o índice de reciclagem de resíduos de 20% em 2015.
Fonte: http://www.redebrasilatual.com.br/
ambiente/2014/08/entenda-o-plano-nacional-deresiduos-solidos-n-9118.html
INTRODUÇÃO
Núcleos instáveis são capazes de produzir radiações.
Normalmente, isso acarreta transmutação, ou seja, transformação
do elemento.
As radiações podem ser usadas para fins pacíficos, é
o caso da Medicina Nuclear, tanto no aspecto do diagnóstico
(exames), como do tratamento do câncer (Radioterapia).
Neste fascículo iremos explorar mais esse assunto tão rico que
é a Radioatividade.
OBJETO DO CONHECIMENTO
Radioatividade
Conceito
É a emissão de radiações oriundas de núcleos instáveis.
Um átomo quando busca a estabilidade faz ligações e um
núcleo emite radiações .
A emissão de partículas transforma o elemento químico,
pois modifica seu número atômico.
A radioatividade é uma propriedade essencialmente
nuclear, não depende do tipo do composto químico onde se
encontra o átomo radioativo nem das condições físicas, como
fase de agregação, temperatura e pressão.
Estabilidade nuclear
A estabilidade nuclear depende diretamente da relação
entre o número de nêutrons e o número de prótons existentes
no núcleo do átomo.
Final da
zona
130
120
110
100
Número de nêutrons
FIQUE DE OLHO!
Zona de
estabilidade
Núcleo
com igual
número de
protóns e
nêutrons
90
80
70
Região instável
(muito mais
nêutrons)
60
1
50
40
30
20
10
o
çã
r
po
1:
o
pr Região instável
(muito mais
prótrons)
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Número de prótons
83
Isótopos que apresentam a razão N/P fora da zona de
estabilidade são radioativos .
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Emissões radioativas naturais
Relacionadas no quadro a seguir:
É a emissão espontânea de partículas e de radiações.
As emissões radioativas naturais e suas características
principais estão relacionadas a seguir:
a) 4a2 → Idêntica ao núcleo de hélio (2 p e 2 n). São lentas
(v = 20.000 km/s).
Pequeno poder de penetração (folha de papel).
Provoca: queimaduras.
Alto poder ionizante (captura 2 elétrons nas colisões
com moléculas do ar , transformando-se no He).
b)
b–1 → Partículas leves. São rápidas (v = 290.000 km/s).
São elétrons de origem nuclear.
0
Médio poder de penetração (chapa de chumbo de 2 mm).
Provoca: sérios danos.
Médio poder de ionização.
c)
Partícula
Notação
Carga
relativa
Massa
relativa
a2
+2
4
Alfa
4
Beta
0
Pósitron
0
Próton
1
b–1
–1
0
b+1
+1
0
p+1
+1
1
n0
0
1
D1
+1
2
Nêutron
1
Deutério
2
Séries radioativas
To d o s o s i s ó t o p o s r a d i o a t i v o s q u e o c o r re m
espontaneamente na natureza ou que foram sintetizados
artificialmente fazem parte do decaimento radioativo de um
dos quadros isótopos abaixo, formando as denominadas séries
ou famílias radioativas (é o conjunto de átomos que estão
relacionados por sucessivas desintegrações).
Séries radioativas
g0 → São ondas eletromagnéticas (semelhante ao raio X
e a luz).
0
Th90 → 208Pb82 (estável)
232
Np93 → 209Bi83 (estável)
237
São muito rápidas (vluz = 300.000 km/s)
Alto poder de penetração (chapa de chumbo de até 5 cm).
Provoca: danos irreparáveis.
Pequeno poder de ionização.
massa
Obs.: Carg a Símbolo
A−4
Z−2
2ª Lei → AZ X → 0β +
A
Z +1
−1
U92 → 207Pb82 (estável)
235
Cinética das radiações
Período de meia-vida ou de semidesintegração (P): é
o tempo necessário para que metade do material radioativo
(quantitativo) de determinado isótopo de uma amostra se
desintegre.
Leis da radioatividade
1ª Lei → AZ X → 24 α +
U92 → 208Pb82 (estável)
238
Y
Fissão nuclear
Y
“No primeiro decaimento, o elemento recua duas
posições na Tabela Periódica”.
“No segundo decaimento, o elemento avança uma
posição na Tabela Periódica”.
É a quebra do núcleo de elementos pesados provocada
pelo bombardeamento de nêutrons . É uma reação em cadeia.
Precisa de um nêutron ativador que colida com o núcleo de um
radioisótopo pesado para que se inicie a fissão.
235
•
U92 + 1no → 139Ba56 + 95Kr36 + 2 1n0 + energia
Reações em cadeia.
Observação:
• A partícula beta (b) é emitida quando um nêutron instável
se desintegra convertendo-se em próton.
n0 → 1p1 + 0β −1 + 0 γ 0 + 0 ν0 (neutrino)
1
• A partícula gama (g) nunca é emitida sozinha. Está sempre
acompanhada de partículas alfa ou beta.
Radioatividade artificial
As reações de transmutação artificial – em que átomos
de um elemento químico são transformados em átomos de outro
elemento químico – são realizadas bombardeando-se os núcleos
atômicos com partículas aceleradas denominadas projéteis.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
7
Aplicação pacífica – reator nuclear – a energia liberada
na fissão é usada como fonte de calor para ferver a água e gerar
calor, produzindo eletricidade. Temos nesse caso a possibilidade
de riscos acidentais e formação de lixo atômico (resíduos).
b)Acidentes:
– CHERNOBYL – 1986 – falha humana – lançamento de
isótopos radioativos na atmosfera – contaminação de
quase toda Europa.
1000 pessoas foram hospitalizadas.
Estima-se que 9.000 pessoas irão morrer de câncer na
Ucrânia, Polônia e Romênia.
Solo contaminado – alimentação, vegetação, pastagem.
– BRASIL – 1987 – Goiânia – dois catadores de papel
roubaram do Instituto de Radioterapia abandonado uma
fonte de Césio – 137 em desuso.
usina de angra dos reis
Ferro-velho comprou o cilindro metálico.
Fusão nuclear
Contaminação de 250 pessoas.
É a união de dois ou mais núcleos leves originando
um único núcleo e a liberação de uma quantidade colossal de
energia.
Emissão de luz azulada pelo pó contaminado encantou
as pessoas.
Ex1: 41H1 → 4He2 + 20b+1 + energia.
Ex2: 2H1 + 2H1 → 3He2 + 1n0 + energia.
Ex3: 2H1 + 3H1 → 4He2 + 1n0 + energia.
– JAPÃO – 2011 – Um terremoto seguido de tsunami
provocou um grande acidente nuclear na usina de
Fukushima.
Datação pelo U-238 e C-14
Através do teor de Carbono-14 é possível determinar
a idade de um fóssil.
O processo se aplica há fósseis de idade não superior
a 20.000 anos.
A morte de um ser vivo significa o fim da ingestão desse
isótopo radioativo, cuja quantidade, com o tempo, se reduz
por desintegração.
14
O Sol, um reator de fusão natural. (Brasil escola)
Aplicação pacífica: já existem reatores de fusão para fins
de pesquisa. A grande vantagem é que a energia produzida
não vem acompanhada de rejeitos radioativos (energia limpa).
A dificuldade está nas altas temperaturas necessárias
para iniciar a reação e em encontrar um meio material que
suporte tais temperaturas. Nos reatores atuais é produzido um
campo magnético fortíssimo onde fica encerrado o plasma
(partículas e íons que sofrerão a fusão).
Acidentes nucleares e as contaminações
radioativas
O C-14 forma-se no ar atmosférico quando nêutrons
dos raios cósmicos colidem com núcleos de nitrogênio.
14
Tais efeitos se manifestam a longo prazo e explicam
a alta incidência de câncer entre os sobreviventes às
bombas de Hiroxima e Nagasaqui e de más-formações
congênitas entre seus descendentes.
8
N7 + 1n0 → 14C6 + 1p1
O C-14 reage com o O2 formando CO2 radioativo.
Esse CO2 é absorvido pelos vegetais (fotossíntese) e animais
(alimentação composta de vegetais e animais).
A quantidade de C-14 nos tecidos vegetais e animais
vivos é praticamente constante. Pois ao mesmo tempo que C-14
é absorvido, ele também decai por emissão de partícula beta.
14
a) Efeitos em nosso organismo:
– As radiações danificam as moléculas de DNA,
ocasionando alterações irreversíveis no patrimônio
genético, o que pode ser início de um processo
cancerígeno ou de anomalias genéticas (células sexuais).
C6 → 14N7 + 0b–1
C6 → 14N7 + 0b–1
Quando o organismo morre, o C-14 deixa de ser reposto
e a quantidade desse elemento decresce no organismo.
A meia- vida do C-14 = 5.730 anos.
Idade do fóssil = relação entre a quantidade de C-14
restante e a quantidade que existe numa espécie semelhante
atual.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
H-22
Compreendendo a Habilidade
– Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação
e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou
tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas
ou ambientais.
05. O Tsunami que atingiu a costa do Japão no mês de março
deste ano destruiu parte de alguns reatores nucleares da
usina de Fukushima. O acidente provocou vazamento
de radiação e isótopos radioativos, como o iodo-131.
A preocupação das autoridades é que esse material não se
espalhe para outras regiões do país.
Os ventos e a chuva podem contribuir para essa
disseminação.
Esse acidente tem levantado discussões sobre a segurança
das usinas nucleares. No Brasil, as usinas de Angra I e II, no
Rio de Janeiro, possuem até estoque de iodo não radioativo
para um eventual acidente.
Os responsáveis pelas usinas dizem que isso é só uma
medida preventiva, mas não há de fato, um risco
considerável.
Em relação ao tema e aos combustíveis nucleares
utilizados nas usinas, é possível afirmar:
a) que os isótopos de urânio e plutônio usados nos reatores
de Fukushima, ao sofrerem fusão nuclear, geram como
lixo radioativo o iodo-131, além de grande quantidade
de energia.
b)que a atitude das autoridades japonesas de distribuir
iodo não radioativo visa à saturação desse elemento na
tireoide, evitando, com isso, a absorção do iodo-131
(radioativo).
c) a radiação que vaza dos reatores danificados é na forma
de partículas alfa e gama. Sendo assim, os produtos
dessa fissão não são radioativos.
d) que o lixo radioativo produzido nas usinas é armazenado
por um certo tempo até se tornar tolerável pelos seres
vivos. Esse período independe da composição do lixo,
visto que todos os isótopos radioativos apresentam a
mesma meia-vida.
e) que as usinas nucleares de fusão, apesar dos riscos de
acidentes e contaminação, são a única opção energética
para concorrer com as hidrelétricas. Em vários países,
crescem os investimentos nesse setor, inclusive no Brasil.
C-7
H-25
FIQUE DE OLHO!
O CONCEITO DE MEIA-VIDA
A meia-vida é o tempo necessário para metade de
uma amostra radioativa sofrer decaimento. Essa grandeza
depende de cada radioisótopo e é uma propriedade totalmente
dependente do núcleo. Quanto menor a meia-vida, menor a
estabilidade de um certo radioisótopo. Alguns exemplos de
radioisótopos:
C-14; meia-vida = 5700 anos
Tc-99; meia-vida = 6 h
H-3: meia-vida = 12,3 anos
O processo de decaimento radioativo também pode
ser registrado graficamente:
Compreendendo a Habilidade
–Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas,
rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou
ambientais de sua obtenção ou produção.
06. 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 para esse milênio.
Quando 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 o total da necessidade
de energia dos Estados Unidos durante o ano inteiro,
afirmou Gerald Kulcinski, professor de engenharia nuclear.
A
Atividade
C-6
John Santarius, colega de Kulcinski, afirmou que o hélio-3
fornece um milhão de vezes mais energia que do que o
carvão. O grande problema é que a humanidade ainda
não possui a tecnologia necessária para extrair a energia
do hélio-3 que 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 corretamente:
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 a 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, seu número de massa permanece o
mesmo.
e) O poder de penetração das radiações alfa, beta e gama
é decrescente na seguinte ordem: gama, beta, alfa.
A/2
Decaimento Exponencial
A/4
A/8
0
30
60 90 120 150 180
Tempo (anos)
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
9
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
C-3
H-8
Compreendendo a Habilidade
– Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização
ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas,
considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.
C-1
Esse salto apresenta algumas etapas para sua perfeita
realização. Tais etapas podem ser resumidas em:
Etapa 01: Corrida de aproximação, procurando máxima
velocidade.
Etapa 02: Contato com o trampolim, buscando impulsão.
Etapa 03: Contato com o cavalo, conseguindo apoio e
repulsão.
Etapa 04: Salto propriamente dito.
Etapa 05: Aterrissagem.
Considere EM1 (Energia mecânica do atleta imediatamente
antes da etapa 02), EM 2 (Energia mecânica do
atleta imediatamente antes da etapa 03), EM 3
(Energia mecânica do atleta imediatamente após
a etapa 03) e EM 4 (Energia mecânica do atleta
imediatamente antes da etapa 05).
Desprezando as perdas por atrito e resistência do ar, a
alternativa correta que apresenta a relação entre as energias
mecânicas do atleta, é:
a)EM1 = EM2 < EM3 < Em4 c)EM2 < Em1 < EM4 < EM3
b)EM1 < EM2 < EM3 = EM4 d)EM1 < Em2 = EM4 < Em3
C-5
H-18
Compreendendo a Habilidade
–Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
02. (UFG-Adaptada) A tendência é a de que os carros possuam
motores elétricos ou apresentem um motor elétrico e
outro à combustão, sendo denominados então “híbridos”.
Esses carros realizam várias conversões de energia durante
seu movimento, como, por exemplo, as seguintes:
I. Durante a frenagem, a energia produzida pelo motor
elétrico, que nesse momento funciona como gerador,
é utilizada para recarregar as baterias;
II.A energia produzida pelo motor à combustão, para
mover o veículo em velocidade variada.
10
Símbolo
Cinética
1
Química
2
Elétrica
3
Considerando as situações I, II e III e a tabela apresentada,
as energias serão convertidas de
a) 1 para 3; 2 para 3
d) 2 para 1; 3 para 1
b) 1 para 3 ; 2 para 2
e) 2 para 1; 3 para 2
c) 1 para 3; 2 para 1
01. (Acafe) Uma das provas realizadas por mulheres e homens
nos Campeonatos Mundiais de ginástica artística é o salto
sobre o cavalo.
Disponível em: http://mundogym.blogspot.com.br/
2008/01/ginastado-ms-fei-cheng.html.
Acesso em: 05 de out de 2013
Energia
H-3
Compreendendo a Habilidade
– Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no
senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
03. (UEPB) Uma família decide ir, no final de semana, ao
Beach Park, que está localizado no Município de Aquiraz, na
praia do Porto das Dunas, no Ceará, a 16 km de Fortaleza.
Uma das atrações para o público é o Toboágua Insano,
com 40 metros de altura, que tem a dimensão vertical de
um prédio de 14 andares.
Em função da sua altura e inclinação, o toboágua
proporciona uma descida extremamente rápida. Por essas
características, o Insano é considerado o mais radical dos
equipamentos do gênero no planeta.
Numa manhã de domingo, um jovem, membro da família
que foi visitar o parque, desce, a partir do repouso, o
toboágua, com altura de 40 metros de altura, e mergulha
numa piscina instalada em sua base. Supondo que o atrito
ao longo do percurso dissipe 28% da energia mecânica
e considerando a aceleração da gravidade, g = 10 m/s2,
a velocidade do jovem na base do toboágua, em m/s, é
a)28,2
d)24,0
b)26,4
e)32,2
c)20,2
C-1
•
H-2
Compreendendo a Habilidade
– Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou
outro com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.
Leia o texto a seguir, adaptado do site Webmotors:
A Fórmula 1 apresentou uma nova tecnologia,
que, teoricamente, torna os carros mais ecologicamente
corretos. O Sistema de Recuperação de Energia Cinética,
ou KERS, é um dispositivo usado para converter parte da
energia desperdiçada nas frenagens em energia de tipos
mais úteis, que então pode ser utilizada para aumentar a
potência dos carros.
Parece bastante complicado, mas não é. A física
básica do KERS é explicada em quase todas as escolas de
ensino médio. Tudo se baseia no fato de que a energia
não pode ser criada ou destruída, mas pode ser convertida
eternamente. Quando você dirige seu carro nas ruas, ele
possui energia cinética; quando você freia, a maior parte
dessa energia é convertida em energia térmica (é por isso
que os carros rápidos precisam manter seus freios frios).
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Em um veículo equipado com o KERS, quando
o piloto freia, a maior parte da energia cinética ainda
é convertida em térmica, mas uma parte é tratada de
maneira diferente e armazenada no carro. Quando o piloto
pressiona seu botão de impulso, essa energia armazenada
é novamente convertida em energia cinética, e de acordo
com o regulamento atual da Fórmula 1, pode proporcionar
80 cv extras por pouco menos de sete segundos.
Adaptado de: <http://www.webmotors.com.br/wmpublicador/
Automobilismo_Conteudo.vxlpub?hnid=41931>.
De que maneira as práticas agrícolas podem ajudar a
minimizar o agravamento do efeito estufa?
a) Evitando a rotação de culturas.
b) Liberando o CO2 presente no solo.
c) Aumentando a quantidade de matéria orgânica do solo.
d) Queimando a matéria orgânica que se deposita no solo.
e) Atenuando a concentração de resíduos vegetais do solo.
C-3
H-10
KERS, energia extra na corrida
Novidade de 2009, o kers voltou. Nas freadas, um gerador transforma parte
da desaceleração do carro em eletricidade, que fica armazenada numa
bateria. Ao toque de um botão, essa energia alimenta um motor elétrico
que ajuda o motor principal, por alguns segundos, com até 80 cavalos.
em
Gerador Bateria
Motor
(transmissão)
Armazenamento
–Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte
e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais,
produtivos ou sociais.
06. (Enem/2011)
Colocaram a culpa do
aquecimento global
nas vacas.
KERS
Fren
ag
Compreendendo a Habilidade
Liberação
de energia
E o que faremos?
Envio de energia
250 km/h
90 km/h
250 km/h
Freada
280 km/h
Aceleração
Culparemos as galinhas
Disponível em: <http://epoca.globo.com/
infograficos/670_F1/670_f1.swf>.
Considerando o texto e a figura, assinale a alternativa
correta.
a)A energia cinética é conservada em todo o processo
de frenagem, quer seja com o sistema de freios a disco
tradicional, quer seja com o KERS.
b)A energia cinética perdida pelo veículo durante o
processo de frenagem é completamente convertida em
energia térmica, que é armazenada no KERS, para ser
utilizada posteriormente, durante a corrida.
c) Parte da energia cinética perdida pelo veículo durante o
processo de frenagem é armazenada no KERS na forma
de energia elétrica, para posterior utilização, durante a
corrida.
d) A energia não pode ser conservada, caso não se utilize
o KERS. Assim, utilizando apenas os freios tradicionais,
a energia, durante o processo de frenagem, é destruída.
e) Durante a aceleração do veículo, retomando a energia
cinética armazenada no KERS, a força de atrito estática
entre os pneus e a pista realiza um trabalho positivo,
sendo o responsável pela variação da energia cinética.
C-3
H-10
www.explosm.blogspot.com
De acordo com o relatório “A grande sombra da pecuária”
(Livestock’s Long Shadow), feito pela Organização das
Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação, o gado
é responsável por cerca de 18% do aquecimento global,
uma contribuição maior que a do setor de transportes.
Disponível em: www.conpet.gov.br. Acesso em: 22 jun. 2010.
A criação de gado em larga escala contribui para o
aquecimento global por meio da emissão de
a) metano durante o processo de digestão.
b) óxido nitroso durante o processo de ruminação.
c) clorofluorcarbono durante o transporte de carne.
d) óxido nitroso durante o processo respiratório.
e) dióxido de enxofre durante o consumo de pastagens.
C-3
Compreendendo a Habilidade
– Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/
ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais,
produtivos ou sociais.
05. (Enem/2013) Sabe-se que o aumento da concentração
de gases como CO 2, CH 4 e N 2O na atmosfera é um
dos fatores responsáveis pelo agravamento do efeito
estufa. A agricultura é uma das atividades humanas
que pode contribuir tanto para a emissão quanto para
o sequestro desses gases, dependendo do manejo da
matéria orgânica do solo.
ROSA, A. H.; COELHO, J. C. R.
Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola.
São Paulo, nº 5, nov. 2003 (adaptado).
H-12
Compreendendo a Habilidade
– Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades
sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.
07. (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.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
11
À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos
para eliminar ou reduzir a poluição do ar causada
especialmente pelas
a) hidrelétricas.
d) fontes de energia solar.
b) termelétricas.
e) fontes de energia eólica.
c) usinas geotérmicas.
C-5
H-17
C-5
Texto
08. Usando o texto e conhecimentos sobre decaimento
radioativo, pode-se afirmar corretamente:
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 de sódio-24 emite um raio beta,
transforma-se em um nuclídeo de gás nobre.
d) O flúor-18 é isótopo do oxigênio-18.
e) Os raios alfa, beta e gama têm o mesmo poder ionizante.
12
– Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológcos às finalidades a que se destinam.
Cientistas americanos ultrapassaram uma etapa
crucial para a fusão nuclear e resolver problemas
relacionados a combustíveis fósseis e a 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.
Esses cientistas conseguiram produzir um megajoule
com a concentração simultânea de 192 raios laser a uma
temperatura de 111 milhões de graus Celsius em um 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,
sua produção artificial forneceria uma alternativa ilimitada
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.
–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.
Princípios de Química – Peter Atkins e Loretta Jones.
Compreendendo a Habilidade
Texto
Compreendendo a Habilidade
A química nuclear transformou os diagnósticos
médicos, o tratamento e a pesquisa. Os traçadores radioativos
são usados para medir a função dos órgãos. O sódio-24,
por exemplo, é usado para monitorar o fluxo sanguíneo
e o estrôncio-87 é usado 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 radioativo mais usado na
medicina, especialmente, para obter imagens de ossos.
Esse isótopo é muito ativo e emite raios gama que
atravessam rapidamente o corpo. Os raios gama causam
muito menos danos que as partículas alfa e o isótopo tem
vida tão curta que os riscos aos pacientes são mínimos.
A tomografia por emissão de pósitrons (PET) utiliza
um emissor de pósitrons como, por exemplo, o flúor-18,
para obter imagens de tecidos humanos com um grau
de detalhes que não são possíveis com diagnósticos de
raios-X. Ele tem sido muito usado para estudar as funções
cerebrais em diagnoses médicas, Por exemplo, quando o
hormônio estrogênio é marcado com 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.
H-18
Jornal O Povo, edição de 2009.
09. Sobre o texto e os conhecimentos relativos ao assunto:
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 de carbono. Nesse processo ocorre
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.
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.
10. Em 13 de setembro de 1987, teve inicio em Goiânia o
maior acidente nuclear do Brasil. Uma caixa contendo
uma cápsula radioativa usada em um hospital
abandonado, foi encontrada por catadores em um
ferro velho no local, que entenderam tratar-se de
sucata. O equipamento foi desmontado e passado a
terceiros. O material radioativo era o césio-137.
As pessoas expostas a esse material começaram a
desenvolver os sintomas como: náuseas, seguida de
tonturas, vômitos e diarreias. Durante o acidente
c o m o c é s i o - 1 3 7 , m i l h a re s d e p e s s o a s f o r a m
contaminadas, com mortes e sequelas definitivas.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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
d)75
b)45
e)90
c)60
GABARITOS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01
02
03
04
05
06
b
c
b
d
b
e
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
01
02
03
04
05
b
c
d
c
c
06
07
08
09
10
a
b
b
d
e
ANOTAÇÕES
Expediente
Supervisão Pedagógica: Marcelo Pena
Supervisão Gráfica: Felipe Marques e Sebastião Pereira
Gerente do SFB: Fernanda Denardin
Projeto Gráfico: Antônio Nailton, Daniel Paiva e João Lima
Editoração Eletrônica: Antônio Nailton
Ilustrações: Arte FB
Revisão: Tereza Maia
OSG.: 096569/15
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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