Ciências da Natureza
e suas Tecnologias
Física, Química e Biologia
Antonino Fontenelle, Beto Aquino, Douglas Gomes,
João Karllos, Paulo Lemos e Ronaldo Paiva
6
0
Universidade Aberta do Nordeste e Ensino a Distância são marcas registradas da Fundação Demócrito Rocha. É proibida a duplicação ou reprodução deste fascículo. Cópia não autorizada é Crime.
Para isso,
iniciado no fascículo 2.
tinuaremos o trabalho
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Combustíveis e Poluição.
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dessa Área do Conh
o!
Bom estud
Caro Estudante,
Objeto do Conhecimento
Onda
Com o objetivo de levar informações e enriquecer seus
conhecimentos sobre as diversas manifestações da ondulatória em nossas vidas, pautado em competências e habilidades, apresentamos conceitos, exemplos, situações e
questões abrangendo os diversos tipos de oscilações, que
são tópicos relevantes nos mais variados exames seletivos
para o ingresso nas principais universidades brasileiras,
sempre levando em conta o estilo de referência do Exame
Nacional do Ensino Médio, Enem.
Tenha um ótimo proveito.
Ondas transversais são aquelas em que a vibração é
perpendicular à direção de propagação da onda; exemplos
incluem ondas em uma corda e ondas eletromagnéticas.
Ondas longitudinais são aquelas em que a vibração
ocorre na mesma direção do movimento; exemplos são as
ondas sonoras e em molas.
Tipos de Ondas
Ondas longitudinais
Ondas transversais
<http://3.bp.blogspot.com/_l3jhXZ3MTt0/TPk8jm8pmaI/AAAAAAAAAXk/
OEUKO4j4UiY/s1600/6ondas2%255B1%255D.jpg>.
Onda eletromagnética
<http://www.e-escola.pt/mgallery/default.asp?obj=4287>.
Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se
propaga através do espaço em meios materiais (líquido,
sólido ou gasoso) ou não. Quando a onda depende do
meio material para se propagar é chamada mecânica e,
no entanto, existem ondas que se propagam no vácuo ou
através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas. As ondas transferem energia de um lugar para outro
sem que quaisquer partículas do meio sejam deslocadas;
isto é, a onda não transporta matéria. Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação.
82
A onda eletromagnética é uma oscilação, em fase, dos
campos elétricos e magnéticos. As oscilações dos campos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e
podem ser entendidas como a propagação de uma onda
transversal, onde as oscilações são perpendiculares à direção do movimento da onda. O espectro visível, ou simplesmente luz visível, é apenas uma pequena parte de todo
o espectro da radiação eletromagnética possível, que vai
desde as ondas de rádio aos raios gama. A radiação eletromagnética encontra aplicações como a radiotransmissão,
seu emprego no aquecimento de alimentos (fornos de
micro-ondas), em lasers para corte de materiais ou mesmo
na simples lâmpada incandescente ou ainda em transmissões de celulares.
Representação de uma onda eletromagnética
Elementos de uma onda: período, frequência,
comprimento de onda e amplitude
y
Frequência (F) é o período dividido por uma unidade de
tempo e é expressa em hertz.
f=1/T
Comprimento de onda () é a distância entre duas cristas ou entre dois vales consecutivos.
E
z
B
x
<http://4.bp.blogspot.com/_QDpe-vE2CYE/S5oc8n31tzI/AAAAAAAAAYI/
JkutlUpQZXY/s320/Ondas+eletromagn%C3%A9ticas.gif>.
Ondas mecânicas
Onda mecânica é uma perturbação que se propaga em
um meio material elástico, ou seja, em uma substância
material capaz de propagar a energia da onda através das
vibrações das partículas que constituem o meio. Exemplos de onda mecânica: o som; uma onda se propagando
numa corda; uma onda na superfície de um líquido.
Relação fundamental da ondulatória
=v/f
onde:
v  velocidade de propagação da onda
f  frequência da onda
A amplitude (y) de uma onda é a medida da magnitude
de um distúrbio em um meio durante um ciclo de onda.
Espectro eletromagnético
telefone celular
(3KHz = 3000Hz)
direção de
vibração
KH
Hz
MH
Hz
GHz
rad
diação não io
oniza
ante
v
raios
gama
raios-x
radiação
ultravioleta
luz visí
luz
i ívell
micro-ondas
radiação
infraver
infr
avermelh
aver
melha
melh
a
v
ondass
onda
de
d
e rádi
rádio
direção de propagação
frequênc
freq
uênci
ê ia
ia
muito baixa
muito
baixa
(VLF))
(VLF
frequência
extremamente
baixa (ELF)
Ondas em corda
FR
REQU
UÊNCIA
A
rad
diaçção ionizan
nte
<http://www.ocaduceu.com.br/web/wp-content/uploads/2009/12/ondas5.gif>.
<http://www2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/images/397-1.gif>.
Descrição física de uma onda
1
λ
γ
3
O espectro eletromagnético é classificado normalmente
pela frequência de uma onda, como as ondas de rádio, as
micro-ondas, a radiação infravermelha, a luz visível, os raios
ultravioleta, os raios X, até a radiação gama. O comportamento da onda eletromagnética depende da frequência
da onda. Frequências altas são curtas, e frequências baixas
são longas.
Onda de rádio
Ondas de rádio são radiações eletromagnéticas com comprimento de onda maior e frequência menor do que a radiação infravermelha. São usadas para a comunicação em
rádios amadores, radiodifusão (rádio e televisão), telefonia
móvel.
2
1 = Elementos de uma onda
2 = Distância
3 = Deslocamento
 = Comprimento de onda
 = Amplitude
Radiodifusão
A radiodifusão é baseada em uma estação de rádio (transmissor) que transforma a voz dos locutores, músicas e outros sons em ondas eletromagnéticas que são enviadas
para a atmosfera através de uma antena. O rádio (receptor)
é um aparelho que tem a função de receber essas ondas
eletromagnéticas, através de sua antena, e transformá-las
em sons compreensíveis ao ouvido humano.
Universidade Aberta do Nordeste
83
Radiação eletromagnética
10Mm
1mm
1μm
Ultravioleta Infravermelho
Ondas de Rádio
30Hz
300Ghz
30PHz
300THz
Raio X
30EHz
300EHz
γ
10m
10pm
1pm
Comprimento de onda
Frequência
som
original
Amplitude modulada
Frequência modulada
codificador
Antena receptora
receptor
Antena Transmissora
RECEPTOR
Sintonização
Filtra tudo exceto
a transmissão desejada
Oscilador
Som
reproduzido
Detector
(destrói tudo que não seja
modulação desejada)
Amplificador de Áudio
controle de volume
altofalante
Saída de áudio
Propagação retilínea da luz
Em um meio homogêneo e transparente, a luz se propaga
em linha reta. Cada uma dessas “retas de luz” é chamada
de raio de luz. O princípio da propagação retilínea da luz
pode ser verificado no fato de que, por exemplo, um objeto quadrado projeta sobre uma superfície plana uma sombra também quadrada.
Questão Comentada
|C1-H1|
A figura abaixo nos mostra a reflexão na ionosfera de algumas
ondas de rádio, emitidas através das antenas de emissoras de rádio. A faixa das frequências das rádios AM (amplitude modulada)
está compreendida entre 530 kHz e 1.600 kHz, enquanto que as
rádios FM (frequência modulada), entre 88 MHz e 108 MHz. Analise as afirmativas abaixo e assinale a verdadeira.
100 MHz
20 MHz
5 MHz
Disponível em: <http://www.novaeletronica.net/curso_el_basica/img/ma2815.gif>.
a) A rádio Universitária FM (107,9 MHz) tem grande alcance, pois
sua antena emite ondas com pequeno comprimento de
onda.
b) A rádio O Povo CBN (1010 kHz) tem grande penetração, pois
suas ondas, que têm grandes comprimentos de onda, são refletidas na ionosfera.
c) A Verdinha (810 kHz) não é captada em cidades distantes,
pois suas ondas não são refletidas na ionosfera.
d) Tanto as rádios AM como as FM podem ser captadas a longas
distâncias.
e) As ondas transmitidas pelas antenas das rádios só se propagam em meios materiais, pois são ondas sonoras.
84
Resposta correta: b
Para Fixar
<http://www.ocaduceu.com.br/web/wp-content/uploads/2009/12/ondas5.gif>.
IONOSFERA
Solução Comentada: As ondas das rádios FM não são refletidas
na ionosfera, pois possuem frequências acima de 88 MHz e
consequentemente pequenos comprimentos de onda, visto que
 = v / f. No entanto, as ondas das rádios AM (faixa de kHz = 1000
Hz) são refletidas na ionosfera, pois suas frequências ficam abaixo
de 5 MHz. Veja figura. Não esqueça que as ondas de rádio são
eletromagnéticas, logo, se propagam no vácuo.
|C6-H22|
01. Leia o texto abaixo.
“Usar um telefone celular pode aumentar o risco de certos tipos
de câncer cerebral em humanos. Usuários desses aparelhos devem avaliar formas de reduzir sua exposição à radiação emitida
por eles. As conclusões, que constituem um duro golpe contra os
fabricantes de celulares, foram divulgadas hoje por especialistas
em câncer da Organização Mundial da Saúde (OMS).
Segundo a ‘Reuters’, um grupo de trabalho de 31 cientistas
de 14 países se encontrou na Agência Internacional da OMS para
Pesquisa em Câncer (IARC, na sigla em inglês) e revelou que todas as evidências científicas disponíveis até o momento sugerem
que o uso de celulares deveria ser classificado como ‘possivelmente carcinogênico’.
[...]
A OMS já tinha anteriormente declarado não haver evidência
de vínculo entre câncer e uso de celulares. No entanto, após a
recente mudança de postura, a entidade classifica o uso de telefones móveis na mesma categoria que chumbo, clorofórmio e
fumaça de exaustão de veículos em termos de risco de câncer.
A grande dificuldade para configurar com exatidão uma relação de causa e efeito na questão da radiação dos celulares é que,
como outros fatores ambientais, as características do risco à saúde requerem décadas de exposição antes que se possa examinar
as consequências de forma inequívoca.
Conforme o site da ‘CNN’, a radiação nefasta dos celulares é
do tipo não ionizante, menos perigosa que a de uma máquina de
raio X, mas semelhante à de um forno de micro-ondas em baixa
potência. O efeito compara-se ao de cozinhar o cérebro do usuário. E, com isso, além dos efeitos maléficos do desenvolvimento
de câncer e tumores, vários outros podem ocorrer, já que o local
onde se segura um celular contra a cabeça coincide com o lobo
temporal, onde se situa a memória no cérebro humano.
[...]
Preventivamente, o manual de segurança do iPhone 4, da
Apple, recomenda usá-lo a pelo menos 15 mm do corpo ao se falar
ao aparelho. No manual do Blackberry Bold essa distância aumenta
para 25 mm. Ou seja, ou o usuário adota permanentemente fones
de ouvido, ou seu interlocutor terá que berrar para ser ouvido.”
Disponível em: <http://oglobo.globo.com/tecnologia/mat/2011/05/31/celularpode-causar-cancer-cerebral-diz-oms-924575607.asp>.
Constatando a semelhança entre a frequência da radiação
emitida por um forno de micro-ondas e a frequência das ondas emitidas pelos celulares, o principal fenômeno físico que
levou a todos esses questionamentos é:
a) interferência.
b) espalhamento.
c) refração.
d) ressonância.
e) difração.
a)
b)
c)
d)
e)
|C5-H17|
02. O diagrama a seguir nos mostra como varia a frequência do
som captada por diversos animais. É importante salientar
que frequências abaixo de 20 Hz são chamadas de infrassom
e acima de 20.000 Hz ultrassom. Admitindo-se que no ar o
som se propague com velocidade de 340 m/s e que um apito
emita uma onda com 3,4 m de comprimento, quais dos animais relacionados ouvirão tal vibração?
Somente o ser humano.
O cão e o morcego.
O golfinho e o morcego.
Somente o cão.
O ser humano, o cão e o gato.
85-1100
Ser
humano
20-20 000
7000-120 000
150-150 000
Golfinho
452-1080
15-50 000
Cão
760-1520
60-65 000
Gato
10 000-120 000
1000-120 000
Morcego
0
100
1000 10 000 100 000
Sons produzidos
Hz
Sons audíveis
<http://www.prof2000.pt/users/mrsd/8ano/images/espectro_sonoro_3.JPG>.
Fique de Olho
<http://www.pontagrossa.pr.gov.br/files/1309%20ultra%205.JPG>.
a imagem dos órgãos internos. A ultrassonografia permite
também, através do efeito Doppler, se conhecer o sentido e
a velocidade de fluxos sanguíneos. Por não utilizar radiação
ionizante, como na radiografia e na tomografia computadorizada, é um método barato e ideal para avaliar gestantes
e mulheres em idade de procriar. A ultrassonografia é um
dos métodos de diagnóstico por imagem mais versátil, de
aplicação relativamente simples e com baixo custo operacional. A partir dos últimos vinte anos do século XX, o desenvolvimento tecnológico transformou esse método em um
instrumento poderoso de investigação médica.
A FÍSICA DA ULTRASSONOGRAFIA
A FÍSICA DOS TSUNAMIS
Na ultrassonografia, os aparelhos de ultrassons emitem
ondas eletromagnéticas com frequência acima de 20.000 Hz,
através de uma fonte de cristal piezoelétrico que fica em
contato com a pele e recebem os ecos gerados, que são
interpretados através da computação gráfica.
Quanto maior a frequência, maior a resolução obtida.
Conforme a densidade e a composição das estruturas, a atenuação e a mudança de fase dos sinais emitidos variam, sendo possível a tradução em uma escala de cinza, que formará
Tsunami deriva do japonês (porto) e nami (onda). A
maioria dos tsunamis ocorre no Oceano Pacífico (cerca de
80%) e o Japão tem sofrido muito com seus efeitos. O tsunami pode ser causado pelo deslocamento de uma falha
no assoalho oceânico, uma erupção vulcânica ou a queda
de um meteoro, a qual transfere as ondas de choque para
a água, fazendo com que grandes ondas sejam formadas.
Um tsunami, na verdade, são ondas múltiplas que se propagam pela água.
Universidade Aberta do Nordeste
85
Inundação
Falha
Propagação
Geração
<http://3.bp.blogspot.com/-qgg3PH57RV4/TcH8iM_TNYI/AAAAAAAAAB0/
Asg_QRQaMZA/s320/tsugeral.gif>.
As ondas geradas podem percorrer milhares e milhares de quilômetros, possuindo uma velocidade de aproximadamente 700 km/h e mais de 10 metros de altura. As
ondas geradas por tsunamis diferem das ondas normais
pelo fato de que possuem um comprimento de onda muito maior; enquanto ondas comuns têm um comprimento
de aproximadamente 150 m, uma onda gerada por um
tsunami possui um comprimento de até 100 km. Quando
essas ondas atingem o continente, elas podem ser devastadoras, isso devido à grande velocidade e amplitude, chegando a destruir cidades, matando milhares de pessoas.
Objeto do Conhecimento
Petróleo e Combustíveis
Olá, caro vestibulando. Estamos nos encontrando
novamente para discutirmos assuntos relevantes para
sua avaliação no Enem. Neste fascículo trataremos da discussão em torno do uso e da produção de combustíveis,
um assunto bastante atraente e bem atual.
Vejamos agora uma breve introdução teórica.
1) Entalpia e fatores que influenciam o H
Entalpia é o conteúdo de calor de um sistema medido
em condições de pressão constante. Quando nos referirmos a uma reação química, que ocorre em grande parte
das vezes, a definição de entalpia deve ser ampliada para
o conteúdo de calor medido em condições de pressão e
temperatura constantes.
Na verdade não realizamos a medida dos valores absolutos de entalpia, e sim, das variações de entalpia (H).
Portanto:
H = Hproduto – Hreagente = calor de reação
Quando um processo é exotérmico (libera calor),
teremos Hproduto < Hreagente, o que sugere H < 0. Quando
um processo é endotérmico (absorve calor), teremos
Hproduto > Hreagente, o que sugere H > 0.
Fatores que influenciam no H
Alguns fatores podem exercer influência na variação de
entalpia de reações químicas, como a quantidade de
reagentes e produtos, os estados físicos dos componentes, a temperatura, o grau de diluição de um componente e a variedade alotrópica dos componentes. Dentre
esses, destacam-se:
 Quantidade de reagentes e produtos
A quantidade de calor liberada ou absorvida em uma
reação química ou fenômeno físico é proporcional à
quantidade de reagentes (ou produtos) que são consumidos (ou formados) no processo. Veja o exemplo para
a formação de 2 mols de amônia gasosa:
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
86
H = – 92kJ
Essa notação indica que, para a formação de 2 mols de
amônia (NH3) na fase gasosa, são liberados 92 kJ de
calor. Evidentemente, se ocorresse a formação de
4 mols de amônia gasosa, a quantidade de calor liberado seria também o dobro.
 Estados físicos de reagentes e produtos
O estado físico de certo reagente ou determinado produto em uma reação química pode alterar a variação
de entalpia da reação. Sabe-se que uma substância em
fase gasosa possui maior conteúdo energético que em
fase líquida (devido à maior energia cinética das partículas no estado gasoso, que resulta em maior agitação
molecular), e que uma substância em fase líquida possui maior conteúdo energético que em fase sólida:
Hgasoso > Hlíquido > Hsólido
 Temperatura da reação
Como reagentes e produtos são substâncias diferentes com calores específicos diferentes, a mudança na
temperatura provoca alteração no valor do H de uma
reação. Acompanhe o exemplo a seguir:
a 25 °C: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
a 450 °C: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
H = – 92 kJ
H = – 111 kJ
 Estado alotrópico dos componentes
A mudança na forma alotrópica de uma substância
altera a variação de entalpia (H) da reação que a substância toma parte, pois, afinal, são substâncias diferentes.
Em termos termodinâmicos, a forma alotrópica mais
estável de uma substância é a que admite a mais baixa
entalpia.
Nesse momento, é interessante que se recorde o que
significa alotropia: é o fenômeno em que um mesmo
elemento químico pode formar mais de uma substância
simples diferente, como o caso do elemento carbono,
que admite, dentre outras, as formas grafite (mais estável), diamante e fulereno (moléculas de C60 em forma
de bola de futebol).
2) Petróleo – o tesouro geológico
Petróleo é uma mistura complexa, rica em hidrocarbonetos. Formou-se pela sedimentação e decomposição de
um grande volume de plantas e animais soterrados há
milhões de anos. Sob enorme pressão, esse material
viscoso encharcou rochas porosas, onde ficou aprisionado,
daí o nome petróleo (pedra + óleo).
A composição e a qualidade do petróleo variam
de acordo com a região. O petróleo das Américas é
rico em alcanos (parafínicos), ao passo que o asiático
é rico em hidrocarbonetos cíclicos ou naftênicos. O
petróleo brasileiro não é de excelente qualidade para
produzir gasolina. É um petróleo “pesado”, bom para
se utilizar na produção de asfalto. É por esse motivo
que o Brasil é autossuficiente em quantidade e não
em qualidade do petróleo. Nesse caso, é necessário
importar para atender à demanda. Esse quadro promete mudar com a prospecção do petróleo do présal. Essa reserva está localizada no subsolo marinho,
abaixo da camada de sal, a aproximadamente 7000 m
de profundidade. Estende-se por uma faixa de 800 km
do litoral sudeste do Espírito Santo até Santa Catarina.
Apresenta 200 km de largura e está localizada a 300 km
da costa. Esse petróleo é de alta qualidade e, por isso,
possui maior valor de mercado.
Disponível em: <http://www.petroleofonte.blogspot.com>.
Quando um poço de petróleo é perfurado, ele jorra espontaneamente, devido à forte pressão exercida
pelos seus gases. Depois de certo tempo, a pressão
torna-se insuficiente para levá-lo até a superfície e
sua extração é feita através de bombas apropriadas.
124m
293m
492m
781m 1.027m 1.853m 1.886m
Enchova Piraúna Marimbá Marlim
1992
1997
1983
1998
Pode
alcançar
2.140m 7.000m
B. de
Marlim Roncador Roncador Santos
1994
1999
2003
2006
Camada pós-sal
Onde está a maior parte das reservas
brasileiras de petróleo e gás natural.
B. de
Santos
2007
2.000m
3.000m
Camada de sal
4.000m
Camada pré-sal
Disponível em: <http://www.paraibaurgente.com.br>.
A Petrobras é a única empresa
que testou rochas do pré-sal e
acredita que existe uma
gigantesca reserva de petróleo e
gás na região.
5.000m
6.000m
7.000m
Disponível em: <http://www.oglobo.globo.com>.
Fracionamento do petróleo
A separação dos componentes do petróleo é feita por
destilação fracionada, que consiste em aquecer a mistura
até atingir o ponto de ebulição de cada componente. No
caso do petróleo, como a diferença na temperatura de
ebulição de cada substância é muito pequena, a separação é feita por frações, que corresponde a uma simples
mistura de hidrocarbonetos. Observe a torre de fracionamento a seguir:
Disponível em: <http://www.ciencia.hsw.uol.com.br>.
Universidade Aberta do Nordeste
87
TORRE DE
DESTILAÇÃO
gás
Petróleo
nafta
gasolina
RETORTA
querosene
óleo diesel
que contém 100% desse composto ou se comporta
como tal, é dado o índice 100%. Para a gasolina que
possui 100% de heptano ou se comporta como tal, é
dado o índice 0%. Por exemplo, o que significa dizer
que a gasolina possui índice de octano 85%? Isso
quer dizer que ela possui 85% de iso-octano e 15%
de heptano, ou se comporta tal qual essa mistura na
hora da compressão, dentro do motor do carro.
Existem diversos tipos de gasolina, como, por exemplo,
a gasolina comum, a aditivada (octanagem = 85%) e a
podium (95%).
óleo lubrificante
Questão Comentada
óleo combustível
|C6-H23|
asfalto
FORNO
Disponível em: <http://www.transportes.ime.eb.br>.
A primeira fração é de gás natural (C1 e C2) e GLP (C3 e
C4). Em ordem de temperatura de ebulição, seguem: nafta
(também conhecida por éter de petróleo ou benzina), gasolina (rica em octanos), querosene (solvente muito usado), diesel (outro combustível líquido), óleos lubrificantes,
óleo pesado (combustível), vaselina, parafina e asfalto.
Craqueamento e reforma catalítica
Para atender à demanda, alguns procedimentos químicos são realizados para se obter mais gasolina e
melhorar sua qualidade. O craqueamento consiste
em aquecer frações pesadas, na ausência de ar, até a
sua decomposição em frações leves. Moléculas com
18 carbonos, por exemplo, são convertidas em moléculas com 8 carbonos (gasolina). O craqueamento
segue um mecanismo homolítico, ou seja, radicalar.
Por outro lado temos a reforma catalítica do tipo isomerização, que consiste em transformar cadeias lineares
em ramificadas. Esse processo é usado para melhorar a
qualidade (octanagem) da gasolina. Exemplo de reforma
catalítica:
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH3
A reforma catalítica também é usada em escala industrial, para obter hidrogênio molecular, cujo destino principal é a fabricação de margarina (óleos vegetais hidrogenados). Esse processo exige catalisadores apropriados.
Octanagem da gasolina
É o índice que avalia a resistência de um combustível a compressão sem detonação. No caso da gasolina, é utilizado um composto de referência: o
iso-octano (2,2,4-trimetilpentano). Para a gasolina
88
“A necessidade de produção de combustíveis líquidos,
principalmente diesel com baixos teores de enxofre para
atender recentes legislações ambientais, impulsionou a
pesquisa sobre a reação de síntese de Fischer-Tropsch (SFT),
que utiliza a polimerização entre monóxido de carbono
(CO) e hidrogênio (H2) (mistura gasosa conhecida por gás
de síntese) em diversos tipos de reatores e de catalisadores
para a geração de hidrocarbonetos parafínicos (alcanos) e
olefínicos (alcenos). A reação pode ser resumida por:
CO + (1 + (m/2n))H2  (1/n)CnHm + H2O
As condições operacionais do reator foram avaliadas
de modo a favorecer a formação de diesel e graxa, que
por sua vez podem ser craqueadas visando à produção de
combustíveis líquidos.”
Extraído de “Modelagem e simulação da síntese de Fischer-Tropsch em reator
tubular de leito fixo com catalisador de ferro”, de Barros Junior, A. F.
De acordo com o texto anterior, assinale a alternativa correta.
a) O texto se refere ao processo físico de craqueamento, em
que moléculas maiores se quebram em moléculas menores.
b) A conversão do gás de síntese em hidrocarbonetos pode ser
avaliada pela quantidade de hidrogênio transformado em hidrocarboneto.
c) Um exemplo, em condição ambiente, dos combustíveis líquidos citados no texto é o GNV utilizado em automóveis
no dia a dia.
d) Para alcanos e alcenos de massas moleculares grandes, pode-se escrever que m  2n e, portanto, a proporção entre os
coeficientes de CO e H2 deve ser 1:2.
e) A catálise ocorrida nesse processo é classificada como homogênea.
Solução Comentada: O processo de craqueamento, em que
moléculas maiores são transformadas em moléculas menores,
consiste em um processo químico. A conversão de gás de síntese
em hidrocarbonetos é avaliada pela quantidade de carbono
no CO que se transforma em hidrocarbonetos, pois parte da
quantidade de hidrogênio também é usada para gerar água.
Como a sigla GNV sugere, o gás natural veicular não é um dos
combustíveis líquidos citados no texto. São líquidos a gasolina,
o querosene e o diesel, por exemplo. Em alcanos (fórmula geral
CnH2n + 2) e alcenos (fórmula geral CnH2n) de massa molar maior,
ou seja, com n grande, o valor de m é praticamente igual a
2n, e o coeficiente de H2 se torna aproximadamente igual a 2.
Finalmente, o processo catalítico descrito no texto é denominado
heterogêneo, pois os reagentes são gasosos e o catalisador é
sólido (catalisador de ferro).
Resposta correta: d
Para Fixar
|C7-H24|
03. No Brasil, álcool etílico (etanol, CH3CH2OH) é adicionado à gasolina comercial como forma de aumentar sua octanagem e
melhorar a sua taxa de compressão, além de ser bem menos
poluente que a substância utilizada anteriormente, o tetraetilchumbo.
Uma experiência simples é realizada para se aferir a quantidade, expressa em porcentagem em volume, de etanol na
gasolina. Os passos são os seguintes:
 Toma-se 50 mL de água com um pouco de cloreto de sódio (NaC ) dissolvido.
 Toma-se 50 mL de gasolina comercial.
 Misturam-se em uma proveta graduada de 150 mL (cilindro de vidro com graduação em volume) os volumes
separados anteriormente.
 Agita-se vigorosamente a mistura líquida e, após restabelecimento do equilíbrio, observa-se uma fase superior
medindo 38 mL e uma fase inferior medindo 62 mL.
Hoje se usa gasolina com teor de etanol entre 20 e 25%,
segundo os órgãos reguladores.
Sabendo que a gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos
apolares de densidade inferior à da água (solvente polar),
admitindo aditividade de volumes e lembrando que gasolina
e água não se misturam, assinale a alternativa correta.
a) A fase aquosa, ao final do experimento, é aquela que
apresenta o volume de 38 mL.
b) O NaC sai da fase aquosa e passa para a fase gasolina,
fazendo com que o volume da fase que contém a gasolina
aumente.
c) As interações do etanol com os hidrocarbonetos que
formam a gasolina comercial são mais fortes que as
interações do etanol com a água.
d) A gasolina comercial apresenta 48% de etanol em volume.
e) A gasolina testada se encontra dentro do limite estabelecido
pela lei vigente.
|C5-H17|
04. O quadro abaixo mostra um paralelo entre dois tipos de
gasolina: a aditivada e a podium.
Tipo
Octanagem
Aditivos
(detergente)
Teor de
enxofre
Aditivada
85%
Não
1000 PPM
Podium
95%
Sim
30 PPM
De acordo com os dados presentes nessa tabela e os
conhecimentos sobre petróleo, é possível afirmar.
a) A cada 100 g de gasolina podium, 30 g são de enxofre.
b) O enxofre presente na gasolina queima, gerando óxidos
básicos do tipo SO2 e SO3.
c) A gasolina podium é mais resistente à compressão sem
detonar antes do tempo.
d) A gasolina aditivada comporta-se como uma mistura de
15% de iso-octano e 85% de heptano.
e) A gasolina podium proporciona melhor desempenho ao
carro, prolonga a vida do motor, entretanto sua queima
produz mais impactos ambientais.
Fique de Olho
O QUE SÃO OS BIOCOMBUSTÍVEIS?
Biocombustíveis são derivados de biomassa renovável
que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis
derivados de petróleo e gás natural em motores a combustão ou em outro tipo de geração de energia. Os dois
principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil são o
etanol extraído de cana-de-açúcar e, em escala crescente,
o biodiesel, que é produzido a partir de óleos vegetais ou
de gorduras animais e adicionado ao diesel de petróleo
em proporções variáveis.
Cerca de 45% da energia e 18% dos combustíveis consumidos no Brasil já são renováveis. No resto do mundo,
86% da energia vem de fontes energéticas não renováveis. Pioneiro mundial no uso de biocombustíveis, o Brasil
alcançou uma posição almejada por muitos países que
buscam fontes renováveis de energia, como alternativas
estratégicas ao petróleo.
A adoção do etanol é considerada um dos principais
mecanismos de combate ao aquecimento global, pois reduz as emissões de gás carbônico (CO2). Parte do CO2 emitido pelos veículos movidos a etanol é reabsorvido pelas
plantações de cana-de-açúcar. Isso faz com que as emissões do CO2 sejam parcialmente compensadas.
Na comparação com o diesel de petróleo, o biodiesel
também tem significativas vantagens ambientais. Estudos
do National Biodiesel Board (associação que representa a
indústria de biodiesel nos Estados Unidos) demonstraram
que a queima de biodiesel pode emitir em média: 48%
menos monóxido de carbono; 47% menos material particulado (que penetra nos pulmões); 67% menos hidrocarbonetos. Esses percentuais variam de acordo com a quantidade de B100 (100% de biodiesel) adicionado ao diesel
de petróleo.
Disponível em: <http://www.anp.gov.br/?id=47>.
Universidade Aberta do Nordeste
89
Objeto do Conhecimento
Poluição
Nesta seção, abordaremos o tema desequilíbrios ecológicos com ênfase em poluição, causa de muitos problemas no mundo atual. O assunto em voga é um tópico
da área de Ecologia, um dos mais abordados na nossa
prova do Exame Nacional do Ensino Médio, e devido a
sua grande importância, traremos questões reflexivas e
contextualizadas sobre o mesmo, começando com um
questionamento.
Você sabe o que significa poluição?
A poluição se refere à degradação do ambiente por um
ou mais fatores prejudiciais à saúde deste. Ela pode ser
causada pela liberação de matéria, e também de energia
(luz, calor, som), os chamados poluentes.
Poluição sonora, térmica, atmosférica, por elementos
radioativos, por substâncias não biodegradáveis, por derramamento de petróleo e por eutrofização, são alguns
exemplos.
Problemas neuropsíquicos e surdez; alterações drásticas nas taxas de natalidade e mortalidade de populações,
gerando impactos na cadeia trófica; morte de rios e lagos;
efeito estufa; morte por asfixia; destruição da camada de
ozônio; chuvas ácidas e destruição de monumentos e acidificação do solo e da água; inversão térmica; mutações
genéticas; necrose de tecidos; propagação de doenças
infecciosas, dentre outras, são apenas algumas das consequências da poluição.
Dessa forma, meus caros pré-universitários, outro
questionamento deve ser feito:
rações de populações vindouras, devemos repensar nossa
forma de nos relacionarmos com o mundo.
O simples fato de, por exemplo, evitarmos sacolas e
materiais descartáveis feitos de plástico, poderia ter impedido a formação da camada flutuante de 1000 km, com
10 metros de profundidade, que compromete a vida de
organismos que têm o oceano como habitat.
Disponível em: <http://www.tvecorural.com/noticia/1763-voce-sabe-o-que-epoluicao-.html>.. Acesso em: 30/06/2011.
Questão Comentada
|C3-H10, H12|
A figura a seguir representa um dos fenômenos que provocam
desequilíbrio ambiental.
AMABIS; MARTHO. Biologia das populacões. v3.
Quando a poluição começou a ser relevante para
a humanidade?
O marco desse problema foi a Revolução Industrial, trazendo consigo a urbanização e a industrialização. Com
a consolidação do capitalismo, propiciado por este momento histórico, o incentivo à produção e acúmulo de
riquezas, aliada à necessidade aparente de se adquirir
produtos novos a todo o momento, fez com que a ideia
de progresso surgisse ligada à exploração e destruição de
recursos naturais.
Como se não bastasse esse fato, a grande produção
de lixo gerado por essa forma de consumo, ligada ao desperdício e descarte, faz com que tenhamos consequências
sérias. A fome e a má qualidade de vida de alguns, em detrimento da riqueza de outros, mostra que nosso planeta
realmente não está bem. Em um mundo onde a maior parte de lixo produzido é de origem orgânica, muitas pessoas têm, como única fonte de alimento, aquele oriundo de
lixões a céu aberto.
Assim, para que todos nós consigamos garantir um futuro digno ao nosso planeta e, consequentemente, às ge90
No quadro abaixo temos os gases que estão relacionados a tal
fenômeno.
Gases
Contribuição (%)
Dióxido de carbono
61
Metano
15
Óxidos de nitrogênio
4
Clorofluorcabonetos
11
Outros, inclusive vapor d'água
9
Sobre o fenômeno representado acima, marque a opção correta.
a) O desmatamento e a queimada de florestas e matas são pouco
relevantes para a ocorrência desse fenômeno.
b) Principalmente em virtude da ação dos óxidos de nitrogênio, o fenômeno poderá causar o aumento do volume das calotas polares.
c) O aumento da intensidade desse fenômeno tem como consequência principal a eutrofização.
d) O fenômeno representado é a destruição da camada de ozônio.
e) Os dados da tabela sugerem que o reflorestamento representa uma medida eficiente contra o agravamento desse
fenômeno denominado de aquecimento global.
Solução Comentada: A questão aborda o “aquecimento global”,
termo que vem sendo utilizado para o aumento da temperatura
do planeta Terra, registrado nos últimos anos. Cientistas
acreditam que, ao longo do século passado, a temperatura
média da superfície da Terra tenha subido de 0,4 °C a 0,8 °C.
Segundo eles, essa elevação tem sido provocada, principalmente,
pela ação humana, com o lançamento excessivo de gases do
efeito estufa na atmosfera. O dióxido de carbono (CO2), o óxido
nitroso, o metano, e os clorofluocarbonetos (CFC) são apontados
como os principais vilões do aquecimento global. Esses
gases formam uma espécie de cobertor em torno do Planeta,
provocando um aprisionamento do calor. Com isso, a Terra fica
mais quente.
As consequências do aquecimento global podem ser catastróficas
e põem em risco a vida no Planeta: mudanças climáticas (com
ondas de calor intenso); ecossistemas destruídos; espécies
extintas; fenômenos como furações, inundações, tempestades,
secas, deslizamentos de terra, aumento do nível do mar (por
causa do derretimento das calotas polares), além do surgimento
de novas doenças, mais fome e ainda mais miséria.
Analisaremos agora cada item.
a) Falso – O desmatamento e a queimada das florestas são
bastante relevantes para a ocorrência desse processo,
associados à queima de combustíveis fósseis.
b) Falso – Como podemos observar na tabela, o principal gás
responsável é o CO2.
c) Falso – O aumento da intensidade desse fenômeno tem
como consequência o derretimento das calotas polares e o
aumento do nível dos oceanos.
d) Falso – O fenômeno em questão é o aquecimento global.
e) Verdadeiro – O reflorestamento representa um procedimento
que ameniza o aquecimento global, pois as plantas para
crescerem sequestram carbono do meio, reduzindo a
concentração do gás carbônico na atmosfera.
d) biodegradável, sendo totalmente consumido pelos decompositores.
e) biodegradável, sendo naturalmente destruído com o
tempo.
|C3-H12|
06. “A Amazônia está condenada a perder no mínimo 20% de
sua fisionomia original com as mudanças climáticas. O impacto poderá ser ainda pior e afetar 85% da floresta se as
temperaturas ultrapassarem a casa dos 4 ºC, comparadas
com níveis pré-industriais. Este foi o quadro sombrio apresentado pelo Centro Hadley, Instituto de Meteorologia do
Reino Unido, durante o Congresso Científico Internacional
sobre Mudanças Climáticas, em Copenhague”.
MAIS CALOR, MENOS FLORESTA
O impacto do aquecimento global na Amazônia até 2100,
para cada estimativa de aumento da temperatura
+2ºC
ce
cerca
de 40%
fl
da floresta
m
morre
+3ºC
cerca de 75%
da floresta
morre
m
+4ºC
cerca de 85%
da floresta
f
morre
m
Resposta correta: e
Para Fixar
FALEIROS, G., “Clima pode comprometer 85% da mata amazônica”,
Folha de S. Paulo, Ciência, 12/03/2009, p. A16.
|C3-H10, H12|
05. Numa plantação, situada às margens de uma lagoa, foi
aplicado um inseticida e, após dez anos, fez-se uma análise da
concentração dessa substância em certos organismos que lá
viviam. Os resultados, em partes por milhão, foram os seguintes:
garças
13,80
peixes carnívoros
2,08
peixes herbívoros
0,43
zooplâncton
0,32
fitoplâncton
0,27
Esses resultados comprovam que o inseticida em questão é
uma substância:
a) não biodegradável, acumulando-se principalmente nos
decompositores.
b) não biodegradável, concentrando-se principalmente nos
produtores.
c) não biodegradável, acumulando-se nos últimos consumidores.
Com base no texto e nos infográficos, é correto dizer que:
a) as informações contidas nos infográficos confirmam que
a Amazônia está condenada a perder no mínimo 50%
de sua fisionomia original com as mudanças climáticas,
como afirma o texto.
b) com o aumento de 3 ºC na temperatura global, o dano
sofrido pela floresta Amazônica é o dobro de quando a
temperatura global aumentar 2 ºC.
c) pelo menos 25% da floresta Amazônica serão preservados
se o aumento na temperatura global for de 3 ºC.
d) com o aumento de 4 ºC na temperatura global, apenas
20% da floresta Amazônica serão mantidos intactos.
e) os infográficos informam que cerca de 75% da área florestal terrestre desaparecerá, caso o aumento da temperatura global seja de 3 ºC.
Universidade Aberta do Nordeste
91
Fique de Olho
A EXTRAÇÃO LEGAL E ILEGAL DE MADEIRA É UMA CAUSA
IMPORTANTE DA DESTRUIÇÃO DA FLORESTA AMAZÔNICA
Quais são os impactos da extração ilegal de madeira?
Embora a extração sustentável de madeira possa ser uma
fonte de renda de longo prazo, muitas vezes a atividade
não é feita de acordo com esses padrões.
É comum que pessoas e empresas interessadas na exploração madeireira optem por tocar seus negócios de forma ilegal. Isso provoca vários impactos de amplo alcance,
inclusive a fragmentação do habitat das espécies e significativas perdas financeiras.
Grandes áreas de floresta são griladas e vendidas a preços abaixo de mercado. Essas áreas costumam ser terras
públicas, e as instituições estatais não conseguem ter con-
trole total sobre sua ocupação.
Documentos falsos são preparados e uma extensa
rede de corrupção é envolvida no esquema, para garantir
o sucesso do negócio ilegal. Segue-se, então, um esforço
apressado de maximizar a extração de madeira e obter a
maior quantidade de lucro, o mais rapidamente possível.
Resguardar os estoques de madeira para futuras colheitas tem sido objeto de pouca consideração. Em seguida, as áreas degradadas são destinadas à agricultura e à
pecuária.
As consequências são graves: perda de biodiversidade,
aumento do risco de extinção de animais silvestres e perda dos serviços ecológicos prestados pela floresta, como a
manutenção do clima e do ciclo hidrológico.
Disponível em: <http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/areas_prioritarias/
amazonia1/ameacas_riscos_amazonia/desmatamento_na_amazonia/extracao_
de_madeira_na_amazonia>.
|C6-H22|
Exercitando para o Enem
|C1-H2|
01. O sonar é um instrumento auxiliar da navegação que se localiza, normalmente, preso a um cabo no casco do barco. É
utilizado para estudar os fundos oceânicos e, na pesca, para
detectar cardumes de peixes. O sonar emite ultrassons que
se propagam na água, refletindo-se no fundo ou num peixe,
e sendo captadas novamente pelo radar onde é registrado o
tempo demorado, podendo assim calcular-se a que distância
os objetos se encontram. A esse processo dá-se o nome de
ecolocalização. Veja ilustração abaixo.
02. “Cientistas descobriram que a exposição das células endoteliais à radiação dos telefones celulares pode afetar a rede
de proteção do cérebro. As micro-ondas emitidas pelos celulares deflagram mudanças na estrutura das proteínas das
células, permitindo a entrada de toxinas no cérebro”.
Folha de S. Paulo.
A figura a seguir representa o espectro eletromagnético das
principais radiações.
Vermelho
Violeta
o navio tem um cabo detector colocado no mar
luz visível
Infravermelho
Cabo
detector
Sonar
Radiofrequências
104
106
108
Ultravioleta
Micro-ondas
1010
1012
Raios - x
Raios - y
1014
1016 1018
1020
1022 Frequência (Hz)
<http://www.iped.com.br/sie/uploads/20906.jpg>.
Submarino
<http://3.bp.blogspot.com/_ujM1t5MbhYQ/S5_XFX00kYI/
AAAAAAAAAHE/9Mz7wfRqELo/s320/sonar_2.jpg>.
Para pesquisar a profundidade do oceano numa região próxima a Fortaleza, um pesquisador do curso de oceanografia
da UFC usa um sonar instalado no barco da universidade,
que se encontra em repouso. O intervalo de tempo decorrido entre a emissão do sinal (ultrassom de frequência 75.000
Hz) e a resposta ao barco (eco) é de 1 segundo. Supondo o
módulo da velocidade de propagação do som na água 1500
m/s, a profundidade do oceano na região é de:
a) 25 m
b) 50 m
c) 100 m
d) 750 m
e) 1500 m
92
As micro-ondas geradas pelos telefones celulares são ondas
de mesma natureza que a:
a) do som, mas de menor frequência.
b) da luz, mas de menor frequência.
c) do som, e de mesma frequência.
d) onda de rádio, mas de menor frequência.
e) do som, mas de maior frequência.
|C5-H18|
03. Manassés, cearense, um dos melhores violonistas do Brasil,
ao dedilhar uma das cordas de seu violão faz ressoar no ar
o som por ela produzido de frequência fundamental igual a
440 Hz. A foto representada a seguir mostra o violão clássico
citado, tendo a corda 0,6 m de comprimento. Faça uma análise das assertivas abaixo, assinalando a verdadeira.
O texto e a tabela a seguir referem-se às questões 05 e 06.
O conhecimento das características do combustível utilizado é
determinante para que se procurem saídas economicamente viáveis para minimizar os problemas ambientais causados pelo uso
de combustíveis, notadamente os de origem fóssil, como carvão
mineral e petróleo.
Observe os dados a seguir.
<http://fotolog.terra.com.br/foto.cgi/EN2YccTR8-.-Zgf-DS2GQtxHJ9NGOs2qsghi2b.
mW8KJ-5dA3pm6bKCIrmMoNd/795.jpg>.
a) Se somente a tensão aplicada na corda for alterada, a frequência fundamental não se altera.
b) A distância entre dois nós consecutivos é igual ao comprimento de onda.
c) O comprimento de onda do primeiro harmônico é de
0,6 m.
d) O módulo da velocidade das ondas transversais na corda
é de 528 m/s.
e) As ondas que se formam na corda não são ondas estacionárias.
|C1-H1|
04. As micro-ondas apresentam uma frequência de 10 Hertz a
1011 Hertz. São usadas amplamente nas telecomunicações,
transportando sinais de TV via satélite ou transmissão telefônica. O forno de micro-ondas é utilizado para cozinhar e
aquecer os alimentos. Isso ocorre porque suas micro-ondas
são absorvidas pelas moléculas da água existentes nas substâncias. Essa absorção provoca aumento de agitação nas
moléculas, causando, então, elevação da temperatura e consequentemente seu cozimento.
O esquema a seguir representa, de forma simplificada, o funcionamento de um forno de micro-ondas.
8
Feixe de
Micro-ondas Magnétron
Ventilador
<http://3.bp.blogspot.com/_OC32rX_dQeQ/TPbxRX2NMDI/
AAAAAAAAAXk/3iK_91eBxBs/s320/funcionamento-do-forno-microondas.jpg>.
Com relação às ondas (micro-ondas) emitidas pelo magnétron, marque a alternativa correta.
a) Atravessam a porta de vidro do forno facilmente, pois
seus comprimentos de onda são pequenos em relação à
maioria das radiações.
b) São compostas de oscilações perpendiculares dos campos
elétrico e magnético, propagando-se longitudinalmente.
c) Seus comprimentos de onda variam entre 3 mm a 3m.
d) Aquecem tanto os alimentos como os recipientes sólidos
que os contêm.
e) Propagando-se no ar, se encaixam perfeitamente como
ondas mecânicas.
Combustível
Massa molar
média
(g/mol)
Densidade
média
(g/mL)
Poder
calorífico
(kJ/mol)
Diesel
(C15H32)
212
0,85
9300
Gasolina
(C8H18)
118
0,70
5200
Etanol
(C2H5OH)
46
0,80
1400
GNV
(CH4)
16
0,00065
800
|C5-H18|
05. O poder calorífico de um combustível pode ser avaliado sob
várias formas: por mol, por massa, por volume ou, mais recentemente, pela capacidade em contribuir menos com problemas
ambientais. Qual o combustível mais eficiente quando se analisa
o poder calorífico por massa e por volume, respectivamente?
a) GNV e diesel.
b) GNV e gasolina.
c) Etanol e GNV.
d) Etanol e diesel.
e) Gasolina e etanol.
|C7-H25|
06. Um dos problemas ambientais mais comentados na atualidade é o efeito estufa, causado principalmente pelo aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera. Sob esse
apelo ambiental, qual o combustível que apresenta o maior
poder calorífico, em relação à quantidade de gás carbônico
produzida (admitindo que todos os combustíveis sofram
combustão completa), para minimizar os danos relativos ao
efeito estufa (desconsiderando a rota de produção de cada
combustível)?
a) Diesel.
b) Gasolina.
c) Etanol.
d) GNV.
e) Todos apresentam igual poder calorífico, sob o aspecto
analisado.
|C5-H19|
07. O petróleo passa por várias etapas antes de sua utilização
pela sociedade. Primeiro é feita a prospecção, depois o refino
e finalmente a distribuição. Durante o refino, as frações são
separadas de acordo com o ponto de ebulição, em torres de
fracionamento. De acordo com a demanda, algumas frações
passam por tratamentos químicos para aumentar sua quantidade e qualidade, como é o caso da gasolina.
Universidade Aberta do Nordeste
93
Sob o aspecto ambiental, por ser de origem fóssil, o petróleo
e seus derivados contribuem muito para emissão de gases
estufa e outros relacionados com a chuva ácida. Sob o aspecto energético, por terem muita energia química (armazenada
nas ligações) são excelentes combustíveis.
Sobre o tema tratado no texto, é correto afirmar.
a) Os problemas ambientais citados são mais acentuados
na combustão do gás hidrogênio do que qualquer derivado do petróleo.
b) Nas torres de fracionamento, os componentes são separados de acordo com a massa molecular. As frações mais
“pesadas” saem primeiro e são recolhidas no topo da torre.
c) O texto deixa claro que o petróleo é uma substância composta, separada em frações por um método físico.
d) Os tratamentos químicos citados no texto podem ser
exemplificados pelo craqueamento (do inglês cracking) e
pela reforma catalítica de algumas frações do petróleo.
e) O texto deixa claro que sob os aspectos energético e ambiental, os derivados do petróleo são excelentes combustíveis para o homem.
a) os resíduos causam aumento da decomposição aeróbica, levando aumento da DBO, que levará à escassez de
oxigênio, proporcionando a morte de organismos aeróbicos, tanto autótrofos quanto heterótrofos, reduzindo a
qualidade da água.
b) os resíduos levarão à escassez de fósforo e nitrogênio, o
que culminará com o desaparecimento das plantas e
algas, diminuindo a DBO, mas não alterando a qualidade
da água.
c) as bactérias degradam os resíduos, liberando nitratos e
fosfatos, que são tóxicos aos peixes, causando, assim, a
morte desses animais, promovendo uma neutralização
do pH da água, aumentando a qualidade da água.
d) o excesso de fósforo e nitrogênio impedirá o crescimento
das algas e, como consequência, haverá redução da fauna aquática que as consome, e um aumento da DBO local
e da qualidade da água.
e) os resíduos levarão à proliferação de organismos fotossintetizantes, que serão responsáveis pela produção excessiva de oxigênio, causando acidificação e morte nos
organismos aeróbicos e redução da qualidade da água.
|C3-H12|
08. Os gráficos a seguir relacionam esses parâmetros e os índices
de qualidade da água (q).
Demanda Bioquímica de Oxigênio
100
09. Analise a figura.
ATALHOS A BIODIVERSIDADES REDUZEM IMPACTOS
AMBIENTAIS CAUSADOS PELA FRAGMENTAÇÃO DE HABITATS
90
80
Corredor Ecológico de 800 km interligará parques do
Centro-Oeste do Brasil
70
60
q
|C1-H4|
50
Mato Grosso
40
30
Parque Nacional
do Pantanal
20
10
0
0
Parque Nacional
das Emas
5
10
15 20
25
30
35
40 45 50
DBO (mg/L)
Goiás
LEGENDA
Corredores
ecológicos
pH
100
90
Mato Grosso
do Sul
80
Parque Estadual
do Rio Negro
70
Parque Nacional
da Serra da Bodoquena
60
q
50
40
30
20
10
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
pH, Unidades
Tais gráficos estão associados a uma forma comum de poluição das águas causada pelo lançamento de dejetos humanos nos rios, lagos e mares. Esses resíduos levam ao aumento
da quantidade de nutrientes disponíveis no ambiente, fenômeno denominado eutrofização. Quando esses resíduos
atingem uma massa de água, ocorre uma cadeia de eventos,
que culminam com graves problemas, alterando a demanda
bioquímica de oxigênio (DBO) e o pH da água. Sobre esses
eventos e suas consequências, é correto afirmar que:
94
Considerando-se a implantação de corredores ecológicos, é
correto afirmar que:
a) os parques, na falta desses corredores, constituem ilhas
isoladas de ampliação da biodiversidade e de formação
de novas espécies.
b) esse tipo de ligação reduz o fluxo gênico entre indivíduos
da mesma espécie e diminui a manutenção de seus ciclos
biológicos.
c) alguns animais favorecidos, nas regiões assim interligadas, são a onça-pintada, o lobo-guará, a ema e o veadocampeiro.
d) os animais e plantas dependentes desses corredores são
espécies resistentes a ambientes alterados.
e) os corredores ecológicos evitam a extinção de espécies,
pois garantem uma reprodução continuada das espécies.
|C1-H4|
10. Leia o texto.
DESASTRES RADIOATIVOS –
FUKUSHIMA, MAIS UMA CHERNOBYL
Chernobyl, União Soviética, 26 de abril de 1986, 1 h 23 min pelo
horário local. O reator 4 da usina nuclear sofre um catastrófico
aumento de potência e o núcleo explode várias vezes, liberando
gás xenônio, metade da carga de iodo-131 e de césio-137 e pelo
menos 5% do material radioativo restante. Os 50 mil habitantes
de Pripyat são retirados às pressas, transformando-a em uma
cidade-fantasma. Uma nuvem de radiação — 100 vezes maior
que a das bombas de Hiroshima e Nagasaki — espalha-se sobre
a Ucrânia, a Bielorrússia, a Rússia e sobre parte da Europa e da
Escandinávia. Nos anos seguintes, 4 mil pessoas desenvolvem
câncer de tireoide.
Fukushima, Japão, 11 de março de 2011, 14 h 46 min. Um
terremoto de magnitude 9 na escala Richter provoca um tsunami
devastador, que mata 27 mil pessoas e danifica quatro dos seis
reatores da usina nuclear de Fukushima Daiichi. Três explosões
nos prédios da central atômica levam ao vazamento de radioatividade na atmosfera. Especialistas temem que o combustível do
núcleo do reator 2 tenha sofrido derretimento completo. Altos
níveis de césio-137, estrôncio-90, iodo-131 e plutônio-238 são
detectados na água. Ainda se desconhece o impacto do acidente sobre a saúde humana. No entanto, a população, num raio de
20 km, foi removida às pressas. Quem vive entre 20 km e 30 km
de distância da usina recebeu o conselho de deixar a região e se
afastar ainda mais.
Na semana passada, o governo japonês divulgou que a
quantidade de iodo radioativo na água em torno da usina de
Fukushima superava em 5 milhões o limite legal. “Até agora, a
Companhia de Energia Elétrica de Tóquio (Tepco) não forneceu
dados sobre a distribuição de estrôncio, plutônio e outros radionucleídeos na área contaminada. Ninguém vai beber a água do
mar. Os limites legais devem ser aplicados ao ar, à água encanada, aos alimentos e à radiação ambiental”, conclui o especialista.
Disponível em: <http://www.ecodebate.com.br/2011/04/12/fukushimaespecialistas-acham-dificil-prever-dimensao-final-da-tragedia/>.
Considere o fato abordado no texto e marque a opção correta.
a) O césio 137 é o principal responsável pelos casos de câncer de tireoide relatados no texto.
b) O iodo-131 segue o mesmo ciclo biológico do fósforo,
sendo rapidamente absorvido pelos vegetais.
c) O estrôncio-90, por ser quimicamente semelhante ao cálcio, acumula-se nos ossos, levando a osteossarcomas e
leucemia.
d) Dos elementos citados, o plutônio-238 é o menos agressivo para a saúde humana.
e) Somente altos níveis de césio-137, estrôncio-90, iodo-131
e plutônio-238 podem causar problemas realmente graves em seres vivos.
|C1-H1|
11. Informações diagnósticas sobre a estrutura do corpo humano podem ser obtidas pela ultrassonografia. Nessa técnica, um pulso de ultrassom é emitido por um transdutor
através do corpo e é medido o intervalo de tempo entre o
instante da emissão desse pulso e o da recepção dos pul-
sos refletidos pelas interfaces dos órgãos internos. A figura
a seguir representa um exame de ultrassonografia, no qual
o transdutor colocado na altura do pescoço e um paciente, cujo diãmetro da artéria carótida se deseja medir, emite pulsos com velocidade de 1,5  105cm/s. Mostram-se,
também, os tempos em que os pulsos refletidos pela pele
do paciente e pelas paredes anterior e posterior da sua
carótida foram detectados.
Transdutor
Pele
5⋅10−6 s
Pulso refletido
Pulso emitido
15⋅10−6 s
Carótida
35⋅10−6 s
É correto afirmar que o diâmetro da carótida do paciente
na altura do pescoço, mede:
a) 0,15 cm
b) 1,5 cm
c) 0,25 cm
d) 2,25 cm
e) 3,75 cm
|C7-H27|
12. As pessoas precisam matar a sede, fazer a higiene pessoal e
também precisam de chuva para acabar com o ar seco que
tanto faz mal à respiração, principalmente, das crianças que
ficam com muita alergia por causa da poluição do ar, com ar
seco, ou para quem sofre de doenças respiratórias. Para que
possamos beber a água e fazer comida é importante que se
tenha água limpa e por isso é tão importante o tratamento
da água, que precisa ser realizado em todas as cidades de
todo o mundo. A água potável é muito importante para a
vida de todos os seres vivos e com ela não há riscos de contaminação. Com o tratamento da água é possível diminuir
bastante os poluentes que são encontrados nas águas e ela
precisa ser tratada até que esses poluentes não façam mal às
pessoas e animais. Sobre água, as pessoas sabem muito pouco, afinal muitas dessas pessoas acham que a água é um bem
natural que nunca vai acabar e, com isso, usam sem pensar e
desperdiçam muita água e isso pode fazer com que ela falte
no futuro. Com a poluição da água, o tratamento da mesma
precisa ser feito com muito cuidado para que não faça mal a
ninguém, afinal a poluição aumenta a cada dia e, com isso, as
águas ficam muito ruins para o consumo, tudo isso somado
ao meio ambiente poluído.
O tratamento para água é feito em etapas e cada uma acaba
com uma bactéria e também poluentes, até que fique boa
para o consumo. Esse tratamento de água pode ser simples
ou não, isso vai depender de como a água se encontra e
também a origem da água precisa ser levada em consideração. Tudo isso é verificado por pessoas muito capacitadas e
Universidade Aberta do Nordeste
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formadas, que trabalham na engenharia hidráulica e cuidam
de todos os detalhes do tratamento da água, assim como os
formados em cursos de sustentabilidade, que lutam para a
preservação do meio ambiente e do espaço natureza. Em
uma ETA (Estação de Tratamento de Água) típica, a água passa pelas seguintes etapas: coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, fluoretação e correção de pH.
Sobre o tratamento da água, assinale a alternativa correta.
a) Coagulação: é a etapa em que a água, na sua forma bruta,
entra na ETA. Ela recebe, nos tanques, uma determinada quantidade de cloreto de sódio. Esta substáncia serve
para aglomerar partículas sólidas que se encontram na
água como, por exemplo, a argila.
b) Floculação: ocorre em tanques de concreto, logo após a
coagulação. Com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores.
c) Filtração: é a etapa em que a água passa por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos.
Nessa etapa, as impurezas de tamanho pequeno ficam
retidas no filtro. A etapa da filtração pode ser considerada
um fenômeno químico.
d) Correção de pH: esse procedimento serve para corrigir o
pH da água e preservar a rede de encanamentos de distribuição. Se a água está básica, é aplicada certa quantidade
de cal hidratada ou de carbonato de sódio.
e) Não é necessário fazer a correção de pH na água em seu
tratamento.
extraídos de areias impregnadas de alcatrão. Materiais hidrocarbonatados que requerem grandes alterações químicas para a
sua recuperação ou conversão em matérias-primas para a refinação do petróleo, tais como óleos de xisto crus, óleos de xisto
enriquecidos e combustíveis líquidos de hulha, não se incluem
nesta definição. O petróleo é um recurso natural abundante,
porém sua pesquisa envolve elevados custos e complexidade
de estudos. É também, atualmente, a principal fonte de energia,
servindo também como base para fabricação dos mais variados
produtos, dentre os quais destacam-se benzinas, óleo diesel, gasolina, alcatrão, polímeros plásticos e até mesmo medicamentos. Já foi causa de muitas guerras e é a principal fonte de renda
de muitos países, sobretudo no Oriente Médio. Além de gerar a
gasolina que serve de combustível para grande parte dos automóveis que circulam no mundo, vários produtos são derivados
do petróleo como, por exemplo, a parafina, GLP, produtos asfálticos, nafta petroquímica, querosene, solventes, óleos combustíveis, óleos lubrificantes, óleo diesel e combustível de aviação.
Assinale a alternativa correta relacionada com o processamento
do petróleo.
a) Boa parte do petróleo brasileiro vem de regiões de águas
profundas, mas isso não eleva o custo da exploração.
b) A primeira etapa consiste numa destilação simples, para separar o composto de menor ponto de ebulição, a gasolina.
c) Uma etapa envolve a destilação fracionada do petróleo,
na qual vários compostos presentes têm suas estruturas
reduzidas, para serem posteriormente separados por ordem de ponto de fusão.
d) Numa etapa chamada de craqueamento, frações sólidas
de petróleo são trituradas para serem utilizadas como
fertilizante.
e) Uma fração constituída por hidrocarbonetos de cadeias
longas sofre reação química catalisada, para gerar hidrocarbonetos de cadeias menores.
Para Fixar
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Exercitando para o Enem
13. O petróleo é uma combinação complexa de hidrocarbonetos,
composta na sua maioria de hidrocarbonetos alifáticos, alicíclicos e aromáticos, podendo conter também quantidades pequenas de nitrogênio, oxigênio, compostos de enxofre e íons
metálicos, principalmente de níquel e vanádio. Esta categoria
inclui petróleos leves, médios e pesados, assim como os óleos
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Expediente
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Coordenação da Universidade Aberta do Nordeste: Sérgio Falcão
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