Universidade do Estado de Santa Catarina Vestibular Vocacionado 2010.2 Caderno de Prova 2ª FASE – 2ª Etapa ENGENHARIA AMBIENTAL Nome do Candidato: ________________________________________________ ________________________________________________ INSTRUÇÕES GERAIS ■ ■ ■ Confira o Caderno de Prova, as Folhas de Respostas e a Folha de Redação. Em caso de erro, comunique-se com o fiscal. Utilize somente caneta esferográfica transparente com tinta na cor azul ou preta. Não assine as Folhas de Respostas e a de Redação, pois isso identifica o candidato, tendo como consequência a anulação da prova. PROVA DISCURSIVA ■ Responda às questões discursivas. Se desejar, utilize para cada uma o espaço de rascunho correspondente; no entanto, suas questões deverão ser transcritas para as Folhas de Respostas definitivas observando a numeração correspondente a cada questão. Página 2 Engenharia Ambiental Física (2 questões) 3. Após muito tempo de chuva, ocorreu uma avalanche na encosta de uma montanha. Uma massa de rocha e lama despencou 460 m pela encosta e, em seguida, percorreu 8 Km ao longo da planície. Foi modelada a hipótese de que a rocha e a lama tenham se movido em um colchão de vapor d'água. Admita que esta massa tenha caído na vertical com a aceleração de queda livre e depois deslizado horizontalmente, perdendo velocidade a uma taxa constante. Química (2 questões) 5. A água destinada ao consumo humano deve preencher condições mínimas para que possa ser ingerida ou utilizada para fins higiênicos. No processo de tratamento de água potável utilizam-se vários produtos químicos para eliminar impurezas da água pelo processo de coagulação. O coagulante mais utilizado nas estações de tratamento de água é o sulfato de alumínio e este elimina as impurezas por meio do arraste por flóculos de hidróxido de alumínio, segundo a reação a seguir: Responda: Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 a. Qual o tempo que a avalanche gastou para cair os 460 m? b. Qual a velocidade da avalanche ao atingir o solo? c. Quanto tempo levou a avalanche para deslizar os 8 Km horizontalmente? 4. Um balão meteorológico de hélio necessita erguer uma cesta e uma carga que correspondem ao peso total de 2000 N. Sob condições normais a massa específica do ar é 1,29 Kg / m3, e a massa específica do hélio é 0,178 Kg / m3. Para tratar 0,5 x 106 m3 de água foram adicionadas 10 toneladas de sulfato de alumínio, segundo a reação citada anteriormente. Em relação a esse tratamento realizado, responda: a. Qual a massa de Ca(OH)2 necessária para reagir completamente com 10 toneladas do sulfato de alumínio? b. Quantos mols de sulfato de alumínio seriam necessários para produzir 5 mols de hidróxido de alumínio? Qual o volume mínimo do balão? Dados: Massas atômicas: Ca = 40 g; O = 16 g; H = 1 g; Al = 27 g; S = 32 g Página 3 Engenharia Ambiental 6. O hexano é considerado um poluente orgânico, pois pode afetar o solo por percolação e, além disso, degradar a qualidade das águas do lençol freático. É considerado também um poluente hídrico de águas superficiais. A maior contaminação por hexano se dá por vazamento de tanques submersos de armazenamento de combustíveis. Em relação ao hexano: a. Forneça a sua massa molecular. b. Justifique por que ele não é solúvel em água. c. Justifique por que ele é solúvel em 1-butanol. Dados: Massas atômicas: C = 12 g; H = 1 g. Página 4 Página 5 Formulário de Física x = x o + vo t + 1 2 at 2 x = x0 + (v0cosθ)t ω= 2π T v2 = vo 2 + 2aΔx v = vo + at y = y0 + (v0 senθ)t - 1 2 gt 2 ω= v = ωr Δθ Δt x = Rθ P A 1 f= T v2 ac = R I= F = ma T = 2π L g F = kx I = Ft P = mg τ = Fdcosθ Q = mv I = Q E = mgh p = po + dgh F P= A P= E Δt E= Q = mcT Q d QQ F = K 12 2 d V = K. 1 2 kx 2 ΔU = Q - W F = μFN F q W = pV E p = q.V pV = nRT T(K) = 273 + T(o C) W = - E p E = dVg d= m V U = Ri RS = R1 + R 2 + R 3 ... 1 1 1 1 = + + ... R p R1 R 2 R 3 1 1 1 1 = + + +... Cs C1 C2 C3 CP = C1 + C2 + C3 +... 1 1 1 = + f p p y p =y p L = Lo ( 1 + α.ΔT ) A = Ao ( 1 + .ΔT ) m A 1 mv 2 2 Q = mL P = Ui μ 0 = 4π . 10-7 T E= V = Vo ( 1 + .ΔT ) MTerra = 6,0 ×1024 kg G = 6,7 × 10-11 Nm2 /kg2 po = 1,0 ×105 Pa LH2O = 80 cal/g c = 3,0.108 m/s g = 10 m s2 i= ΔQ Δt F = qvBsenθ μ oi 2πd n1 n = 2 p p' B= λ ; n = 1,2,3,... 2 λ L = n ; n = 1, 3, 5... 4 L=n 3 kT 2 = 1,0 cal/(g.o C) E média = cH2O d H2O = 1,0 103 kg/m3 E= R=ρ L A ε = Blv ΦB = BA.cosθ sen(θ1 ) n = 2 sen(θ 2 ) n1 v = λ.f v= F μ E = hf cgelo = 0,5 cal/(g.oC) 1 cal = 4 J Página em Branco. (rascunho) Página 8