(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A atmosfera terrestre é composta pelos gases nitrogênio (N₂) e oxigênio (O₂), que somam cerca de 99%, e por gases traços, entre eles o gás carbônico (CO₂), vapor de água (H₂O), metano (CH₄), ozônio (O₃) e o óxido nitroso (N₂O), que compõem o restante 1% do ar que respiramos.
Os gases traços, por serem constituídos por pelo menos três átomos, conseguem absorver o calor irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse fenômeno, que acontece há bilhões de anos, é chamado de efeito estufa. A partir da Revolução Industrial (século XIX), a concentração de gases traços na atmosfera, em particular o CO₂, tem aumentado significativamente, o que resultou no aumento da temperatura em escala global. Mais recentemente, outro fator tornou-se diretamente envolvido no aumento da concentração de CO₂ na atmosfera: o desmatamento.
BROWN, I. F.; ALECHANDRE, A. S. Conceitos básicos sobre clima, carbono, florestas e comunidades. A.G. Moreira & S. Schwartzman. As mudanças climáticas globais e os ecossistemas brasileiros. Brasília: Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, 2000 (adaptado).
Considerando o texto, uma alternativa viável para combater o efeito estufa é
O texto mostra que o aumento do efeito estufa está relacionado com o aumento de CO₂ na atmosfera. A alternativa viável para a impedir esse aumento seria a redução do desmatamento, pois as plantas utilizam no processo de fotossíntese o CO₂ atmosférico como fonte de carbono para a formação de açucares complexos, que servirão como fonte de reserva energética em momentos de necessidade.
Exemplos de açucares complexos formados pelo CO₂ atmosférico, podemos citar o caso do amido das batatas.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Analise a figura.
Tempo em horas
Disponível em: http//www.alcoologia.net. Acesso em: 15 jul. 2009 (adaptado).
Supondo que seja necessário dar um título para essa figura, a alternativa que melhor traduziria o processo representado seria:
O gráfico (Concentração de álcool no sangue X Tempo) mostra 4 curvas de diferentes concentrações de álcool no sangue. Após a passagem do tempo, observamos que cada curva individual vai reduzindo, demonstrando uma queda na quantidade de álcool no sangue.
Essa queda pode ser atribuída a capacidade do organismo em metabolizar o álcool, transformando-o em outra substância menos complexa que pode ser usada pelas células.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Estima-se que haja atualmente no mundo 40 milhões de pessoas infectadas pelo HIV (o vírus que causa a AIDS), sendo que as taxas de novas infecções continuam crescendo, principalmente na África, Ásia e Rússia. Nesse cenário de pandemia, uma vacina contra o HIV teria imenso impacto, pois salvaria milhões de vidas.
Certamente seria um marco na história planetária e também uma esperança para as populações carentes de tratamento antiviral e de acompanhamento médico.
TANURI, A.; FERREIRA JUNIOR, O. C. Vacina contra Aids: desafios e esperanças. Ciência Hoje (44) 26, 2009 (adaptado).
Uma vacina eficiente contra o HIV deveria
Vacinas são compostas de partes do organismos ou até mesmo organismos debilitados. Essa prática leva ao nosso sistema de defesa a combater os antígenos desses organismos em seguida fornece ao sistema inume pedaços que podem ser usados para sintetizar anticorpos para que e uma futura infecção, levando a uma rápida resposta inume.
Com isso uma vacina contra o HIV serviria para proteger o organismo da contaminação viral “real”.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas.
Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram
O genótipo de um organismo é as características que genéticas que ele herda de seus descendentes, e com isso estão presentes em seu código genético. Porém, nem todas essas características são expressadas pelos indivíduos. O termo fenótipo serve para atribuir características morfológicas, fisiológicas e comportamentais de um indivíduo.
Essas características diferentes são expressas em decorrência da interação do genótipo do indivíduo com o meio ambientes. Um exemplo desse fato é a expressão fenótipa de coelhos de raça himalaia em relação a temperatura. Em baixas temperaturas os pelos desses animais tendem a ter uma coloração mais escura, enquanto que em altas temperaturas eles crescem branco, sendo que a pelagem normal dessa espécie é branca (seu genótipo determina essa cor).
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), ao encontrar inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele. Por fim, o astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler (1571-1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas.
A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que
Para ser generalizada, uma teoria científica deve ser testada e evidenciada através de métodos consistentes que a validem, quase sempre empíricos.
Nicolau Copérnico (1473-1543) vive em uma época conturbada, período no qual se iniciou a reforma protestante, quando os dogmas da Igreja Católica começaram a ser questionados.
A Alemanha passava por momentos de conflitos como esses durante a vida de Johannes Kepler (1571-1630).
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O ciclo biogeoquímico do carbono compreende diversos compartimentos, entre os quais a Terra, a atmosfera e os oceanos, e diversos processos que permitem a transferência de compostos entre esses reservatórios. Os estoques de carbono armazenados na forma de recursos não renováveis, por exemplo, o petróleo, são limitados, sendo de grande relevância que se perceba a importância da substituição de combustíveis fósseis por combustíveis de fontes renováveis.
A utilização de combustíveis fósseis interfere no ciclo do carbono, pois provoca
A queima de combustíveis de origem fósseis libera para a atmosfera uma grande quantidade de CO₂.
Esse CO₂, segundo o texto é pertencente à chamada reserva da terra, que está sendo liberada em uma velocidade muito maior do que consegue ser reposta (geração de novos combustíveis fosseis), ocasionando um desequilíbrio entre as reservas da Terra, do mar e atmosférico.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Um novo método para produzir insulina artificial que utiliza tecnologia de DNA recombinante foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Biologia Celular da Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a iniciativa privada. Os pesquisadores modificaram geneticamente a bactéria Escherichia coli para torná-la capaz de sintetizar o hormônio. O processo permitiu fabricar insulina em maior quantidade e em apenas 30 dias, um terço do tempo necessário para obtê-la pelo método tradicional, que consiste na extração do hormônio a partir do pâncreas de animais abatidos.
Ciência Hoje, 24 abr. 2001. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br (adaptado).
A produção de insulina pela técnica do DNA recombinante tem, como consequência,
Como informado do texto, essa técnica permitiu a produção de insulina em 1/3 do tempo que seria necessário para sua produção pelas técnicas tradicionais.
Essa técnica gera um impacto favorável na saúde dos diabéticos, pois pode levar a redução do preço das doses de insulinas.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A economia moderna depende da disponibilidade de muita energia em diferentes formas, para funcionar e crescer. No Brasil, o consumo total de energia pelas indústrias cresceu mais de quatro vezes no período entre 1970 e 2005. Enquanto os investimentos em energias limpas e renováveis, como solar e eólica, ainda são incipientes, ao se avaliar a possibilidade de instalação de usinas geradoras de energia elétrica, diversos fatores devem ser levados em consideração, tais como os impactos causados ao ambiente e às populações locais.
RICARDO, B.; CAMPANILI, M. Almanaque Brasil Socioambiental. São Paulo: Instituto Socioambiental, 2007 (adaptado).
Em uma situação hipotética, optou-se por construir uma usina hidrelétrica em região que abrange diversas quedas d’água em rios cercados por mata, alegando-se que causaria impacto ambiental muito menor que uma usina termelétrica. Entre os possíveis impactos da instalação de uma usina hidrelétrica nessa região, inclui-se
Regiões de rios cercadas de matas são locais onde facilmente encontramos uma grande quantidade de animais, pois esses animais dependem de água para sobreviver. Com base nisso as construções de usinas hidroelétricas precisam inundar uma grande área de mata, levando com isso a destruição do habitat de animais terrestres da região.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
As mudanças climáticas e da vegetação ocorridas nos trópicos da América do Sul têm sido bem documentadas por diversos autores, existindo um grande acúmulo de evidências geológicas ou paleoclimatológicas que evidenciam essas mudanças ocorridas durante o Quaternário nessa região. Essas mudanças resultaram em restrição da distribuição das florestas pluviais, com expansões concomitantes de habitats não-florestais durante períodos áridos (glaciais), seguido da expansão das florestas pluviais e restrição das áreas não-florestais durante períodos úmidos (interglaciais).
Disponível em: http://zoo.bio.ufpr.br. Acesso em: 1 maio 2009.
Durante os períodos glaciais,
Plantas de regiões de clima árido apresentam modificações em sua morfologia para melhor sobreviverem em condições adversas. Dentre essas características podemos citar a modificação das folhas, que passam a ser pequenas e contendo uma grande quantidade de cera para evitar ao máximo a perda de água, que é de fundamental importância nessas regiões.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A fotossíntese é importante para a vida na Terra.
Nos cloroplastos dos organismos fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia química que, juntamente com água e gás carbônico (CO₂), é utilizada para a síntese de compostos orgânicos (carboidratos). A fotossíntese é o único processo de importância biológica capaz de realizar essa conversão. Todos os organismos, incluindo os produtores, aproveitam a energia armazenada nos carboidratos para impulsionar os processos celulares, liberando CO₂ para a atmosfera e água para a célula por meio da respiração celular. Além disso, grande fração dos recursos energéticos do planeta, produzidos tanto no presente (biomassa) como em tempos remotos (combustível fóssil), é resultante da atividade fotossintética.
As informações sobre obtenção e transformação dos recursos naturais por meio dos processos vitais de fotossíntese e respiração, descritas no texto, permitem concluir que
O processo de fotossíntese captura a energia luminosa e a transforma em matéria orgânica que será usada em outros processos tanto vegetais quando animais. Sem essa transformação, a matéria energética não seria facilmente reciclada.
Com base nisso, a vida na terra depende da energia solar (fotossíntese).
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Para que todos os órgãos do corpo humano funcionem em boas condições, é necessário que a temperatura do corpo fique sempre entre 36 ºC e 37 ºC.
Para manter-se dentro dessa faixa, em dias de muito calor ou durante intensos exercícios físicos, uma série de mecanismos fisiológicos é acionada.
Pode-se citar como o principal responsável pela manutenção da temperatura corporal humana o sistema
Nosso sistema nervoso é responsável por perceber diversos sinais externos e internos. Um desses sinais é a percepção da temperatura externa. A manutenção da temperatura corporal em seres homotérmicos é de vital importância, pois a temperatura de 36 a 37 graus centigrados é a faixa ideal para diversas enzimas funcionarem.
Com a prática de atividade física ou em dias de muito calor, nosso sistema nervoso identifica o aumento da temperatura corporal e aciona o mecanismo de sudorese.
Esse é responsável por promover a liberação de água pelas glândulas sudoríparas que quando evapora reduz a temperatura corporal.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de sabão.
Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carboxílico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio:
Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na remoção de gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado para a direita.
Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões atuam de maneira
Como foi dito no enunciado, o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na remoção de gorduras, logo para evitar que o equilíbrio seja deslocado para a direita sentido em que o sabão não é pouco eficiente na remoção da gordura, o meio deve estar básico, ou seja, devemos ter excesso de OH−.
Isso fará com que predomine a forma iônica do sabão, aumentando sua eficiência.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A abertura e a pavimentação de rodovias em zonas rurais e regiões afastadas dos centros urbanos, por um lado, possibilita melhor acesso e maior integração entre as comunidades, contribuindo com o desenvolvimento social e urbano de populações isoladas. Por outro lado, a construção de rodovias pode trazer impactos indesejáveis ao meio ambiente, visto que a abertura de estradas pode resultar na fragmentação de habitats, comprometendo o fluxo gênico e as interações entre espécies silvestres, além de prejudicar o fluxo natural de rios e riachos, possibilitar o ingresso de espécies exóticas em ambientes naturais e aumentar a pressão antrópica sobre os ecossistemas nativos.
BARBOSA, N. P. U.; FERNANDES, G. W. A destruição do jardim. Scientific American Brasil. Ano 7, número 80, dez. 2008 (adaptado).
Nesse contexto, para conciliar os interesses aparentemente contraditórios entre o progresso social e urbano e a conservação do meio ambiente, seria razoável
As construções de rodovias dependem de uma análise de impacto ambiental na região para avaliar quais danos àquela comunidade de plantas e animais sofreram com essa obra. Hoje em dia essa análise faz um levantamento das espécies existentes na região para avaliar e essa obra pode acarretar a extinção. Quando a construção da obra é inevitável, são criadas medidas socioambientais com o intuito de mitigar os danos originalmente causados.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como a razão entre a produção de energia ou trabalho útil e o total de entrada de energia no processo. A figura mostra um processo com diversas etapas. Nesse caso, a eficiência geral será igual ao produto das eficiências das etapas individuais. A entrada de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis (como resíduos de calor).
HINRICHS, R. A. Energia e Meio Ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).
Aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia implica economizar recursos e combustíveis. Das propostas seguintes, qual resultará em maior aumento da eficiência geral do processo?
O aumento da eficiência energética está relacionado ao aumento da geração de energia com a mesma ou menor quantidade de recursos. A alternativa que contempla uma maior geração de energia, utilizando a mesma quantidade de recursos é a opção E.
Materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmissão aumenta a geração de energia, pois reduz as perdas por efeito Joule, com o mesmo gasto de recursos.
Lâmpadas fluorescentes são mais eficazes que as incandescentes para a mesma potência.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Para que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o ânodo da célula, que está imerso em uma solução de CuSO₄. À medida que o cobre impuro é oxidado no ânodo, íons Cu²⁺ da solução são depositados na forma pura no cátodo. Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas, passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas forças redutoras relativas.
Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre são
Força redutora é a capacidade de um metal sofrer oxidação, provocando a redução em outra espécie química. Para que isto ocorra, este metal deverá perder elétrons com mais facilidade do que o outro e assim fornecerá os elétrons necessários para ocorrer a redução da outra espécie.
Logo, sedimentam os metais que possuem menor força redutora que o cobre: ouro, platina e prata.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A figura seguinte representa um modelo de transmissão da informação genética nos sistemas biológicos. No fim do processo, que inclui a replicação, a transcrição e a tradução, há três formas proteicas diferentes denominadas a, b e c.
Depreende-se do modelo que
O RNA sintetizado a partir da transcrição do DNA possui em sua estrutura diversos segmentos de bases nitrogenadas denominadas códons. Cada sequencia de 3 bases nitrogenadas quando decodificada pelos ribossomos, da origem a um aminoácido.
Por sua vez um conjunto de aminoácidos origina uma proteína específica. Porém, uma sequência de RNA possui diversos pontos de início e de parada da transcrição do ribossomo, gerando com isso sequências de aminoácidos diferentes e por ventura proteínas diferentes.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos.
Disponível em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009.
Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s²), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente,
Primeiramente, calcula-se a velocidade do trem, considerada constante.
[tex] v = \frac{Δs}{Δt} = \frac{403\ km}{1+\frac{25}{60}h} = \frac{403\ km}{\frac{85}{60}h} [tex]
[tex] v \cong 284,47\ km/h [tex]
Convertendo para m/s (SI), divide-se por 3,6:
[tex] v = 284,47 : 3,6\ \cong\ 79\ m/s [tex]
Para encontrar o raio mínimo, substitui-se o valor da velocidade e da aceleração centrípeta (a lateral dita no enunciado) na fórmula:
[tex] a_{cp} = \frac{v^{2}}{R} [tex]
[tex] 01 \cdot 10 = \frac{79^{2}}{R} [tex]
[tex] 1 = \frac{79^{2}}{R} [tex]
[tex] R = 79^{2} = 6241\ m [tex]
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O manual de instruções de um aparelho de ar-condicionado apresenta a seguinte tabela, com dados técnicos para diversos modelos:
Disponível em: http://www.institucional.brastemp.com.br. Acesso em: 13 jul. 2009 (adaptado).
Considere-se que um auditório possua capacidade para 40 pessoas, cada uma produzindo uma quantidade média de calor, e que praticamente todo o calor que flui para fora do auditório o faz por meio dos aparelhos de ar-condicionado.
Nessa situação, entre as informações listadas, aquelas essenciais para se determinar quantos e/ou quais aparelhos de ar-condicionado são precisos para manter, com lotação máxima, a temperatura interna do auditório agradável e constante, bem como determinar a espessura da fiação do circuito elétrico para a ligação desses aparelhos, são
Para manter a temperatura da sala agradável e constante, é necessário que o aparelho tenha a capacidade de manter essa temperatura, mesmo com a troca de calor das pessoas da sala com o ambiente. Para isso, precisamos que a corrente que passa pela fiação seja a máxima suportada sem provocar danos a mesmo ou o aparelho. As leis de ohm relacionam como seria a passagem dessa corrente pela fiação (considerando que ela possui uma resistência interna) e como essa resistência se comporta devido as dimensões dessa fiação.
1° Lei de Ohm: [tex] U = Ri[tex]. Logo, [tex] R = \frac{U}{i}[tex]
2° Lei de Ohm: [tex]R = ρ \cdot \frac{L}{A}[tex]
Ao compararmos as 2 equações:
[tex] \frac{U}{i} = ρ \cdot \frac{L}{A} [tex]
[tex]i = \frac{U\cdot A}{ρ\cdot L} [tex]
Observando a equação encontrada, podemos ver que o valor da corrente (i) é diretamente proporcional a Área de seção transversal (A). Isso significa que para a corrente aumentar, a Área deve aumentar na mesma proporção.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras.
Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte:
*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la.
A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m²) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.
Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas.
Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de
De acordo com a planta da casa apresentada, a casa comporta um de cada aparelho da tabela fornecida (aparelho de som, chuveiro elétrico, ferro elétrico, televisor, geladeira e rádio), além das quatro lâmpadas. O valor da potência de cada lâmpada depende do cômodo e de sua área.
A área da cozinha é de 3 × 3 = 9 m²;
do corredor é de 1,5 × (3 - 2,1) = 1,35 m²;
do quarto/sala é de 2,8 × 3 = 8,4 m²;
do banheiro é de 1,5 × 2,1 = 3,15 m².
De acordo com a tabela para cômodos, exceto o banheiro, até 6 m², a potência da lâmpada é de 60 W e para valores acima, 100 W.
Portanto, no corredor, utiliza-se uma de 60 W e no quarto/sala e cozinha de 100 W cada.
No banheiro, utiliza-se uma de 60 W também de acordo com a tabela.
No total com as lâmpadas a potência é de:
60 × 2 + 100 × 2 = 320 W
com os aparelhos:
120 + 3000 + 500 + 200 + 200 + 50 = 4070 W.
Assim, a potência total é de
320 W + 4070 W = 4390 W
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estação geradora de eletricidade abastecida por combustível fóssil.
HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).
Se fosse necessário melhorar o rendimento dessa usina, que forneceria eletricidade para abastecer uma cidade, qual das seguintes ações poderia resultar em alguma economia de energia, sem afetar a capacidade de geração da usina?
Como deve melhorar o rendimento da usina, economizando energia, sem afetar sua capacidade de geração, alguma energia que é perdida no seu processo de conversão deve ser aproveitada. A alternativa E é a única que apresenta uma dessas formas, utilizando o calor liberado com os gases pela chaminé para mover outro gerador.
A energia que antes era perdida para o ambiente seria reaproveitada, economizando energia e não afetando a capacidade de geração da usina.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Os seres vivos apresentam diferentes ciclos de vida, caracterizados pelas fases nas quais gametas são produzidos e pelos processos reprodutivos que resultam na geração de novos indivíduos.
Considerando-se um modelo simplificado padrão para geração de indivíduos viáveis, a alternativa que corresponde ao observado em seres humanos é:
Seres humanos são constituídos por células diploides (2n). Células especiais chamadas de células germinativas sofrem o processo de meiose dando origem com isso a gametas haploides (n).
Essas células por sua vez, quando são fecundadas dão origem há um novo organismo diploide (2n). Esse processo descrito é esquematizado na letra C.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Um medicamento, após ser ingerido, atinge a corrente sanguínea e espalha-se pelo organismo, mas, como suas moléculas “não sabem” onde é que está o problema, podem atuar em locais diferentes do local “alvo” e desencadear efeitos além daqueles desejados. Não seria perfeito se as moléculas dos medicamentos soubessem exatamente onde está o problema e fossem apenas até aquele local exercer sua ação? A técnica conhecida como iontoforese, indolor e não invasiva, promete isso. Como mostram as figuras, essa nova técnica baseia-se na aplicação de uma corrente elétrica de baixa intensidade sobre a pele do paciente, permitindo que fármacos permeiem membranas biológicas e alcancem a corrente sanguínea, sem passar pelo estômago. Muitos pacientes relatam apenas um formigamento no local de aplicação. O objetivo da corrente elétrica é formar poros que permitam a passagem do fármaco de interesse. A corrente elétrica é distribuída por eletrodos, positivo e negativo, por meio de uma solução aplicada sobre a pele. Se a molécula do medicamento tiver carga elétrica positiva ou negativa, ao entrar em contato com o eletrodo de carga de mesmo sinal, ela será repelida e forçada a entrar na pele (eletrorrepulsão - A). Se for neutra, a molécula será forçada a entrar na pele juntamente com o fluxo de solvente fisiológico que se forma entre os eletrodos (eletrosmose - B).
GRATIERI, T; GELFUSO, G. M.; LOPES, R. F. V. Medicação do futuro-iontoforese facilita entrada de fármacos no organismo. Ciência Hoje, vol 44, no 259, maio 2009 (adaptado).
De acordo com as informações contidas no texto e nas figuras, o uso da iontoforese
Com o uso da técnica iontoforese, o medicamento age diretamente no local desejado. Quando o medicamento é ingerido via oral, suas moléculas “não sabem” como agir, podendo atuar em locais diferentes daquele desejado, possibilitando o desencadeamento de efeitos colaterais.
Percebe-se que o uso do iontoforese diminui o efeito colateral dos medicamentos, se comparados com a ingestão via oral.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Cerca de 1% do lixo urbano é constituído por resíduos sólidos contendo elementos tóxicos. Entre esses elementos estão metais pesados como o cádmio, o chumbo e o mercúrio, componentes de pilhas e baterias, que são perigosos à saúde humana e ao meio ambiente.
Quando descartadas em lixos comuns, pilhas e baterias vão para aterros sanitários ou lixões a céu aberto, e o vazamento de seus componentes contamina o solo, os rios e o lençol freático, atingindo a flora e a fauna. Por serem bioacumulativos e não biodegradáveis, esses metais chegam de forma acumulada aos seres humanos, por meio da cadeia alimentar. A legislação vigente (Resolução CONAMA no 257/1999) regulamenta o destino de pilhas e baterias após seu esgotamento energético e determina aos fabricantes e/ou importadores a quantidade máxima permitida desses metais em cada tipo de pilha/bateria, porém o problema ainda persiste.
Disponível em: http://www.mma.gov.br. Acesso em: 11 jul. 2009 (adaptado).
Uma medida que poderia contribuir para acabar definitivamente com o problema da poluição ambiental por metais pesados relatado no texto seria
Visto que a pesquisa de novas fontes energéticas e a substituição desses metais podem acabar com o problema de contaminação do meio ambiente, as empresas deveriam focar seus esforços para a rápida substituição dos seus produtos.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Umidade relativa do ar é o termo usado para descrever a quantidade de vapor de água contido na atmosfera. Ela é definida pela razão entre o conteúdo real de umidade de uma parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na mesma temperatura e pressão quando está saturada de vapor, isto é, com 100% de umidade relativa. O gráfico representa a relação entre a umidade relativa do ar e sua temperatura ao longo de um período de 24 horas em um determinado local.
Considerando-se as informações do texto e do gráfico, conclui-se que
Com base no gráfico podemos observar que a umidade relativa do ar entre as 9h e 16h tem uma alta redução e nesse mesmo intervalo de tempo é correspondente ao período de maior insolação. Entre o intervalo das 16h e 18h, podemos observar um aumento da umidade relativa do ar, e nesse mesmo período observa-se o período de menor insolação. Com isso, podemos alegar que a insolação é um fator que provoca a variação da umidade relativa do ar.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Os planos de controle e erradicação de doenças em animais envolvem ações de profilaxia e dependem em grande medida da correta utilização e interpretação de testes diagnósticos. O quadro mostra um exemplo hipotético de aplicação de um teste diagnóstico.
Manual Técnico do Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose e da Tuberculose Animal – PNCEBT. Brasília: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 2006 (adaptado).
Considerando que, no teste diagnóstico, a sensibilidade é a probabilidade de um animal infectado ser classificado como positivo e a especificidade é a probabilidade de um animal não infectado ter resultado negativo, a interpretação do quadro permite inferir que
Do total de 50 indivíduos, 45 aparecem com resultados do teste positivo e 5 negativos. Logo, com 100 indivíduos, iremos observar a presença de 90 com resultado positivos e 10 com negativos.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H₂CO₃, formado pela reação do CO₂ atmosférico com a água, o HNO₃, o HNO₂, o H₂SO₄ e o H₂SO₃. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis.
A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?
No enunciado foi dito que, na água da chuva, são encontrados os seguintes ácidos: H₂CO₃,HNO₃,HNO₂,H₂SO₄ e H₂SO₃.
Considerando uma mesma concentração para todos os ácidos, podemos afirmar que vão conferir uma maior acidez à água da chuva o H₂SO₄ e HNO₃, por serem os ácidos mais fortes.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio.
Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: “Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno.”
Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta
A sensação de ausência de peso dita pelo astronauta não é causada pela falta de gravidade, mesmo porque nesta região (560 km de altura) é de 90% da gravidade na superfície terrestre. O que acontece é que o astronauta sente o peso aparente do telescópio, resultante da subtração da força peso (centrípeta) pela centrífuga gerada pela rotação do telescópio em torno da Terra.
Portanto, o peso do telescópio não é pequeno e a frase não se justifica.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Uma pesquisadora deseja reflorestar uma área de mata ciliar quase que totalmente desmatada. Essa formação vegetal é um tipo de floresta muito comum nas margens de rios dos cerrados no Brasil central e, em seu clímax, possui vegetação arbórea perene e apresenta dossel fechado, com pouca incidência luminosa no solo e nas plântulas. Sabe-se que a incidência de luz, a disponibilidade de nutrientes e a umidade do solo são os principais fatores do meio ambiente físico que influenciam no desenvolvimento da planta. Para testar unicamente os efeitos da variação de luz, a pesquisadora analisou, em casas de vegetação com condições controladas, o desenvolvimento de plantas de 10 espécies nativas da região desmatada sob quatro condições de luminosidade: uma sob sol pleno e as demais em diferentes níveis de sombreamento. Para cada tratamento experimental, a pesquisadora relatou se o desenvolvimento da planta foi bom, razoável ou ruim, de acordo com critérios específicos. Os resultados obtidos foram os seguintes:
Para o reflorestamento da região desmatada,
Em uma região desmatada, encontramos um alto nível de incidência solar. Com isso, durante o inicio do processo de reflorestamento, devemos nos preocupar em usar plantas que tenham um boa capacidade de resistência a esse grau de incidência. Com o passar do tempo, novas plantas devem ser usadas, pois teremos um caso de sombreamento cada vez maior.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Os núcleos dos átomos são constituídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os principais responsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos núcleos, essas partículas não estão presentes na mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (N) em função da quantidade de prótons (Z) para os núcleos estáveis conhecidos.
KAPLAN, I. Física Nuclear. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1978 (adaptado).
O antimônio é um elemento químico que possui 50 prótons e possui vários isótopos ― átomos que só se diferem pelo número de nêutrons. De acordo com o gráfico, os isótopos estáveis do antimônio possuem
No enunciado, foi dito que, o antimônio possui 50 prótons.
Analisando o gráfico, é possível observar que os isótopos estáveis do antimônio possuem de 62 a 74 nêutrons, ou seja, possuem entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água.
Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 Jg⁻¹Cg⁻¹, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?
Quantidade de calor necessária para aquecer a água:
[tex]Q = m \cdot c \cdot Δθ[tex]
[tex]Q = 200 \cdot(4,19 \cdot 10^{3}) \cdot 35 (J) [tex]
[tex]Q = 29\ 330 \cdot 10^{3} J[tex]
Potência elétrica do gerador:
[tex] P = \frac{U^{2}}{R} = \frac{110^{2}}{R} = 1\ 100\ W [tex]
Sendo:
[tex] P = \frac{Q}{Δt} [tex]
[tex] Δt = \frac{Q}{P} = \frac{29\ 330\ \cdot\ 10^{3}}{1\ 100} [tex]
[tex] Δt = 26\ 663\ s \cong\ 7,4\ h [tex]
O consumo de gasolina no gerador será da ordem de 7 litros.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1.800 MHz.
Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher:
A intensidade da onda depende diretamente da potência da onda eletromagnética transmitida pela antena e inversamente proporcional ao quadrado da distância do celular à antena, independentes da frequência de operação.
Como a intensidade de transmissão de transmissão e o nível de recepção é o mesmo, o engenheiro pode escolher qualquer uma das duas, pois a intensidade não depende da frequência.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Considere um equipamento capaz de emitir radiação eletromagnética com comprimento de onda bem menor que a da radiação ultravioleta. Suponha que a radiação emitida por esse equipamento foi apontada para um tipo específico de filme fotográfico e entre o equipamento e o filme foi posicionado o pescoço de um indivíduo. Quanto mais exposto à radiação, mais escuro se torna o filme após a revelação. Após acionar o equipamento e revelar o filme, evidenciou-se a imagem mostrada na figura abaixo.
Dentre os fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e os átomos do indivíduo que permitem a obtenção desta imagem inclui-se a
As partes escuras mostram que a radiação foi absorvida pelo filme, já nas partes mais claras, a radiação foi absorvida pelos átomos do indivíduo. Percebe-se que a parte mais clara evidenciada na imagem mostra a parte óssea do indivíduo na região. Sendo assim, pode-se concluir que os átomos de cálcio (principal componente da parte óssea) absorvem mais a radiação eletromagnética que os outros tipos de átomos.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.
MULLEN, L. M.; HOEKSTRA, H. E. Natural selection along an environmental gradient: a classic cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008.
O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é
A presença de animais de mesma cor de pelagem do que o solo demonstra uma adaptação da população de animais da região a diferentes condições ambientais onde vivem. O processo responsável por isso é chamado de seleção natural, onde os animais mais aptos a se esconderem de seus predadores têm vantagens em conseguir se proliferar mais dos que não conseguem se camuflar.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O lixo orgânico de casa – constituído de restos de verduras, frutas, legumes, cascas de ovo, aparas de grama, entre outros –, se for depositado nos lixões, pode contribuir para o aparecimento de animais e de odores indesejáveis.
Entretanto, sua reciclagem gera um excelente adubo orgânico, que pode ser usado no cultivo de hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A produção do adubo ou composto orgânico se dá por meio da compostagem, um processo simples que requer alguns cuidados especiais. O material que é acumulado diariamente em recipientes próprios deve ser revirado com auxílio de ferramentas adequadas, semanalmente, de forma a homogeneizá-lo. É preciso também umedecê-lo periodicamente. O material de restos de capina pode ser intercalado entre uma camada e outra de lixo da cozinha. Por meio desse método, o adubo orgânico estará pronto em aproximadamente dois a três meses.
Como usar o lixo orgânico em casa? Ciência Hoje, v. 42, jun. 2008 (adaptado).
Suponha que uma pessoa, desejosa de fazer seu próprio adubo orgânico, tenha seguido o procedimento descrito no texto, exceto no que se refere ao umedecimento periódico do composto. Nessa situação,
A água é importante para diversos mecanismos em organismos vivos, incluindo os organismos decompositores de matéria.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 watts/m².
Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 °C. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica.
Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m² de radiação provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1 cal g⁻¹∙°C⁻¹ = 4 200 j kg⁻¹∙°C⁻¹, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 m³ (equivalente a 1 t) de água de 20 °C para 100 °C, em uma hora, estará entre
[tex] Q = m \cdot c \cdot ∆θ [tex]
[tex] Q = 1000 \cdot 4200 \cdot 80 = 3,36.10^{8} [tex]
e
[tex] P = \frac{Q}{t} = 3,36 \cdot \frac{3,36\ \cdot\ 10^{8}}{3600} = 9,3 \cdot 10^{4}\ W [tex]
Considerando como x o comprimento desconhecido temos que: Área = largura × comprimento = 6x.
[tex]800 W ---- 1\ m² [tex]
[tex]9,3 \cdot 10^{4}W ---- 6x [tex]
[tex]4800x = 9,3 \cdot 10^{4}[tex]
[tex] x = \frac{9,3\ \cdot\ 10^{4}}{4\ 800} = 19\ m [tex]
x = 19 m, aproximadamente.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O uso de protetores solares em situações de grande exposição aos raios solares como, por exemplo, nas praias, é de grande importância para a saúde. As moléculas ativas de um protetor apresentam, usualmente, anéis aromáticos conjugados com grupos carbonila, pois esses sistemas são capazes de absorver a radiação ultravioleta mais nociva aos seres humanos. A conjugação é definida como a ocorrência de alternância entre ligações simples e duplas em uma molécula. Outra propriedade das moléculas em questão é apresentar, em uma de suas extremidades, uma parte apolar responsável por reduzir a solubilidade do composto em água, o que impede sua rápida remoção quando do contato com a água.
De acordo com as considerações do texto, qual das moléculas apresentadas a seguir é a mais adequada para funcionar como molécula ativa de protetores solares?
Essa é uma questão precisa de interpretação, pois o texto diz que as moléculas ativas de um protetor apresentam, usualmente, anéis aromáticos conjugados com grupos carbonila, ocorrência de alternância entre ligações simples, duplas e uma parte apolar.
A única alternativa que apresenta essas características é a letra E.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Sabe-se que o olho humano não consegue diferenciar componentes de cores e vê apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferentes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visível, que têm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, incidem na córnea, passam pelo cristalino e são projetados na retina. Na retina, encontram-se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primárias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos são enviados ao cérebro por meio do nervo óptico, para que se dê a percepção da imagem.
Um indivíduo que, por alguma deficiência, não consegue captar as informações transmitidas pelos cones, perceberá um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como
A deficiência do individuo está na captação das informações transmitidas pelos cones, células responsáveis pela distinção das cores primárias. Um indivíduo sem qualquer deficiência, ao visualizar um objeto branco iluminado por luz vermelha, enxergaria vermelho. Com a deficiência nas células sensoriais transmitidas pelos cones, não há identificação da cor vermelha, porém com o perfeito funcionamento dos bastonetes, os níveis de intensidade de luz recebidos são diferenciados.
Sendo assim, esse indivíduo com deficiência consegue visualizar a cor branca (para objetos que refletem todas as cores), preta (para aqueles que absorvem todas as cores) e cinza em diferentes escalas (para objetos que refletem algumas cores e absorvem outras), como é o caso do exemplo proposto.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 °C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35 °C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5 ºC e os revende.
Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1 ∙ 10⁻³ °c⁻¹ , desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas estaria entre
[tex] ΔV = V_{0} \cdot γ \cdot ΔT [tex]
[tex] ΔV = 20\ 000 \cdot 1 \cdot 10^{-3} \cdot (35-5) [tex]
[tex] ΔV = 600\ litros [tex]
Para saber o lucro de uma semana, basta multiplicar por 7 dias, a R$ 1,60 por dia:
1,60 × 7 × 600 = 6 720 reais.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo cíclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na parte interna, que o gás proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.
Disponível em: http://home.howstuffworks.com. Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado).
Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,
O processo espontâneo de transferência de calor é aquele que esta forma de energia vai da região mais quente para a mais fria, visando o equilíbrio. Já no processo não espontâneo, ocorre o contrário. Para isso, é necessária a realização de trabalho.
O fluxo de calor que ocorre na geladeira vai da área mais fria para a área mais quente (processo não espontâneo), quem realiza o trabalho é o compressor, responsável pelo funcionamento da geladeira.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Na manipulação em escala nanométrica, os átomos revelam características peculiares, podendo apresentar tolerância à temperatura, reatividade química, condutividade elétrica, ou mesmo exibir força de intensidade extraordinária. Essas características explicam o interesse industrial pelos nanomateriais que estão sendo muito pesquisados em diversas áreas, desde o desenvolvimento de cosméticos, tintas e tecidos, até o de terapias contra o câncer.
LACAVA, Z. G. M; MORAIS, P. C. Nanobiotecnologia e Saúde. Disponível em: http://www.comciencia.br (adaptado).
A utilização de nanopartículas na indústria e na medicina requer estudos mais detalhados, pois
As nanopartículas são partículas da ordem de [tex]10^{−9}[tex] metros. Não há uma relação direta entre seu tamanho reduzido e sua maior potência e/ou radioatividade. O estudo dessas partículas deve ser mais detalhado pelo fato que elas podem atravessar poros e canais celulares, podendo causar impactos desconhecidos aos seres vivos e ecossistemas. Um átomo tem a dimensão da ordem de [tex]10^{−1}[tex] nanômetros.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão. Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja filha de um determinado casal. Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material biológico carbonizado da vítima, reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe-se que é possível obter DNA em condições para análise genética de parte do tecido interno de ossos. Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos sexuais (X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do parentesco da vítima com o referido casal. Sabe-se que, entre outros aspectos, o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão.
Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de cada fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização
O DNA mitocondrial é oriundo da mãe, pois durante o processo de fecundação, apenas o material genético do espermatozoide fecunda o óvulo. Suas mitocôndrias ficam externas e depois são degradadas.
A mitocôndria possui DNA próprio, e não relacionado com o DNA da célula, com isso não sofre influência de crossing over com o DNA do pai. Com base nisso é necessário colher o DNA mitocondrial e compara com o da mãe para verificar parentesco.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O cultivo de camarões de água salgada vem se desenvolvendo muito nos últimos anos na região Nordeste do Brasil e, em algumas localidades, passou a ser a principal atividade econômica. Uma das grandes preocupações dos impactos negativos dessa atividade está relacionada à descarga, sem nenhum tipo de tratamento, dos efluentes dos viveiros diretamente no ambiente marinho, em estuários ou em manguezais. Esses efluentes possuem matéria orgânica particulada e dissolvida, amônia, nitrito, nitrato, fosfatos, partículas de sólidos em suspensão e outras substâncias que podem ser consideradas contaminantes potenciais.
CASTRO, C. B.; ARAGÃO, J. S.; COSTA-LOTUFO, L. V. Monitoramento da toxicidade de efluentes de uma fazenda de cultivo de camarão marinho. Anais do IX Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia, 2006 (adaptado).
Suponha que tenha sido construída uma fazenda de carcinicultura próximo a um manguezal. Entre as perturbações ambientais causadas pela fazenda, espera-se que
As partículas sólidas oriundas do processos da carcinicultura, quando em suspensão na água do mar, dificultam a penetração da luz, impossibilitando e comprometendo o processo de fotossíntese realizado pelos fitoplânctons, que são os produtores do ambiente marinho.
** Carcinicultura é uma técnica de criação de camarões em viveiros.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO₂ durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a 25 ºC (ΔH) do metano, do butano e do octano.
À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO₂ gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é
Para calcular a quantidade de calor obtido por mol de [tex]CO_{2}[tex] gerado, precisamos montar a reação de combustão para cada combustível.
[tex] CH_{4}(g) + 2 O_{2}(g) → 4 CO_{2}(g) + 2 H_{2}O(l) [tex]
1 mol de [tex] CH_{4}[tex] produz 1mol [tex] CO_{2}[tex] (g) e libera 890 kJ
[tex] C_{4}H_{10}(g) + \frac{13}{2} O_{2}(g) → 4 CO_{2}(g) + 5H_{2}O(l) [tex]
1 mol de [tex] C_{4}H_{10}[tex] produz 4 mols de [tex] CO_{2}[tex] então:
4 mols de [tex] CO_{2}[tex] ----- 2878 kJ
1 mol de [tex] CO_{2}[tex] ----- x
x = 719,5 kJ
[tex] C_{8}H_{18}(g) + \frac{25}{2} O_{2}(g) → 2 CO_{2}(g) + 9 H_{2}O(l) [tex]
1 mol de [tex] C_{8}H_{18}[tex] produz 8 mols de [tex] CO_{2}[tex]
então:
8 mol de [tex] CO_{2}[tex] ----- 5471kJ
1 mol de [tex] CO_{2}[tex]----- w
w = 683,9 kJ
Visto isso, é possível concluir que a ordem crescente para o calor produzido por mol de [tex] CO_{2}[tex] é:
gasolina < GLP < gás natural.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa.
Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa
MISTURA INICIAL:
mistura etanol/água = 800kg.
20% em massa de etanol = [tex]20 \cdot \frac{800}{100} = 160[tex] kg de etanol.
160 kg de etanol ----- 640 kg de água
destilado: 100 kg de mistura a 96% m/m
96% m/m: 96 kg de etanol ------ 100 kg mistura
96 kg de etanol ------ 4kg de água
FINAL:
[tex] Metanol_{(final)} = M_{(inicial)}\ – M_{(destilado)} [tex] kg de etanol.
[tex] = 160\ kg\ – 96\ kg = 64\ kg\ de\ etanol[tex]
[tex] Metanol_{(água/final)} = M_{(inicial)}\ – M_{(destilado)} [tex]
[tex] = 640\ kg\ – 4\ kg\ = 636\ kg\ de\ água. [tex]
Massa da mistura residual:
636 kg de [tex]H_{2}O[tex] + 64 kg etanol = 7010 kg de mistura
Teor percentual = [tex] \frac{64\ kg}{700}\ kg \cdot 100 = 9,14[tex] %.
(ENEM 2009 - 1ª Aplicação).
Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura.
Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores?
Com certeza, L1 brilhará mais que todas as outras, pois é atravessada pela corrente total do circuito, não servindo para a nossa resposta.
Depois de atravessar L1, a corrente divide-se para o grupo (L2 - L3), de resistência elétrica
[tex]R_{1} + R_{2} = 2R[tex]
e para o grupo (L4 a L8), cuja resistência vale:
• (L7-L8): [tex]R_{7} + R_{8} = 2R[tex].
• (L5-L6): [tex]R_{5} + R_{6} = 2R[tex].
• (L7-L8) em paralelo com (L5-L6): [tex] \frac{2R}{R} = R [tex].
• (L5-L6-L7-L8) em série com L4: [tex] R + R = 2R[tex].
Ou seja, o grupo formado pelas lâmpadas de L4 a L8 tem resistência total igual a do par (L2-L3), que está em paralelo, recebendo por isso a mesma corrente (metade da corrente de L1 para cada ramo).
Logo, as lâmpadas L4, L2 e L3 são percorridas pela mesma corrente e brilham igualmente, prestando-se ao objetivo proposto na questão.
