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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIA PROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA 37 NOME: CANDIDATO GENÉRICO 000.000.000-00 Assinatura: ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA. TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍRCULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS. NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO. NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO. UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO. INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H FIM DA PROVA ÀS 10:00 H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (E) (E) (D) (D) (C) (C) (B) (B) (A) (A) NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 · Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos ... Considerando a possível

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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

37

NOME: CANDIDATO GENÉRICO000.000.000-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTEOS CÍRCULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADAERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

36NOME: CANDIDATO GENÉRICO000.000.000-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

35NOME: CANDIDATO GENÉRICO000.000.000-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

34NOME: CANDIDATO GENÉRICO000.000.000-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

33NOME: CANDIDATO GENÉRICO000.000.000-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

32NOME: Ana Julia Campos Kfouri064.862.689-05

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

31NOME: Anaís Ostroski070.625.379-50

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

30NOME: Andre Vinicius Roque Cavalcante032.987.655-46

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

29NOME: Andréia de Souza dos Reis de Macedo804.799.019-53

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

28NOME: Anna Cecília Gonçalves103.988.077-01

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

27NOME: Camila Nascimento de Brito087.952.879-65

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

26NOME: Carla Milléo076.904.939-71

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

25NOME: Diogo Mees Delfes Varela421.554.818-70

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

24NOME: Fayroon Rodrigo Evangelista dos Santos084.821.949-09

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

23NOME: Fernanda Borges076.009.619-89

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

22NOME: Gabriela Gomes Nogueira Sales384.297.528-70

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

21NOME: Gabriela Massame Ono090.523.609-28

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

20NOME: Giovana Fagundes Kaminski093.843.099-82

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

19NOME: Isadora Bussmann Barsotti065.145.669-01

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

18NOME: Jéssica Prado Ramos Marinho052.868.433-79

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

17NOME: João Henrique Burda dos Santos066.353.919-67

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

16NOME: João Luis Roncon061.714.419-29

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

15NOME: Josiane Pereira de Morais Portes044.769.939-31

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

14NOME: Jovana Mariano Damasceno403.543.868-59

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

13NOME: Marcos Vinicius Costa Rodrigues060.890.909-21

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

12NOME: Maria Elisa Palma Ramos088.313.239-70

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

11NOME: Matheus Della Tonia Marchesi408.929.638-24

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

10NOME: Mayara Torres Ghiggi093.481.919-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

9NOME: Milene Müller072.365.369-03

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

8NOME: Nathalia Paixão Vieira124.326.567-17

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

7NOME: Nicole Cristine Laureanti080.091.469-43

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

6NOME: Orides Wladislau Golyjeswski074.242.899-00

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

5NOME: Paulo Cesar Telles de Oliveira209.677.480-20

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

4NOME: Tainara Daniel Ogawa082.154.609-09

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

3NOME: Wellington Fernando da Silva Ferreira088.061.659-84

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

2NOME: Wislaine Valesca Bonfim099.786.479-61

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTALUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ — SETOR DE TECNOLOGIAPROVA DE SELEÇÃO DE MESTRADO 2018, CURITIBA

1NOME: Ygor Silva de Souza020.757.242-96

Assinatura:

ATENÇÃO: É PROIBIDO DESTACAR AS FOLHAS GRAMPEADAS DO CADERNO DE PROVA.

TRANSPORTE SUAS RESPOSTAS PARA A REGIÃO ABAIXO, PREENCHENDO COMPLETAMENTE OS CÍR-CULOS COM LÁPIS OU LAPISEIRA PRETOS.

NÃO DEIXE NENHUMA QUESTÃO EM BRANCO.

NÃO RASURE. A MARCAÇÃO DE MAIS DE UMA LETRA EM UMA QUESTÃO SERÁ CONSIDERADA ERRO.

UTILIZE O VERSO DAS FOLHAS PARA RASCUNHO.

INÍCIO DA PROVA ÀS 08:00 H

FIM DA PROVA ÀS 10:00 H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

(E) (E)

(D) (D)

(C) (C)

(B) (B)

(A) (A)

NÃO USE ESTA PÁGINA COMO RASCUNHO!

PARTE I: CÁLCULO BÁSICO E ESTATÍSTICA BÁ-SICA

1 Calcule a derivada df/dx da função:

f(x) = (3x2 + 1)3

(A) 3(3x2 + 1)2

(B) 3(6x+ 1)2

(C) 9x(3x2 + 1)2

(D) 18x(3x2 + 1)2

(E) 3x(3x2)2

2 Determine o limite:

limx→0

sen xx

(A) 0(B) 1(C) +∞(D) −∞(E) cosx

3 Calcule a integral ∫ π

0x cosxdx

(A) −2(B) −1(C) 0(D) 1(E) 2

4 Calcule

limx→0

∫x sen(x) dx

x.

(A) 0(B) 1/2(C) 1(D) 2(E) ∞5 Uma urna contém 4 bolas brancas e 6 pretas. Duas bo-las são retiradas com reposição. Calcule a probabilidadede retirar duas bolas pretas.(A) 0,60(B) 0,66(C) 0,36(D) 0,50(E) 0,18

6 A distribuição exponencial de probabilidade, cuja fun-ção densidade de probabilidade é

f(x) = λ exp(−λx),

é frequentemente utilizada para modelar a chuva diária,dado que choveu. Para uma localidade, determinou-seλ = 1/(10 mm). Determine o valor da precipitação, emmm, cuja probabilidade de excedência em um dia chuvosoé de 50%.

(A) 10 ln(5)(B) −10 ln(5)(C) A resposta é a solução da equação

xe−x/10 = 1/2,

que não possui solução analítica.(D) 10 ln(2)(E) −10 ln(2)

7 No Instituto ambiental de Pasárgada, para que um em-preendimento seja aprovado ele deve atender a 6 exigên-cias de uma lista de 10. Quantas sub-listas de 6 exigênciaspodem ser formadas a partir das 10?

(A) 6(B) 7(C) 210(D) 720(E) 5040

8 Primeiramente, note que

51 = 3× 17,50 = 2× 52,

49 = 7× 7.

Isso vai ajudar a fazer as contas. Agora calcule a proba-bilidade de que, ao tirar 4 cartas de um baralho completode 52 cartas (13 de cada naipe), venha uma de cada naipe.

(A) 3/32(B) 3/8(C) 1/4(D) 11/4165(E) 2197/20825

PARTE II: CIÊNCIAS AMBIENTAIS

9 Uma lagoa facultativa deve ser dimensionada com umataxa de aplicação (TAS) superficial de 200 kgBDO/ha/diae tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 dias. Sea vazão afluente for de 2000 m3/dia e a concentração deDBO for de 300 mgO2/L, assinale a alternativa que apre-senta a área superficial e a profundidade resultante do di-mensionamento desta lagoa, respectivamente. Dado que1 ha = 10000 m2.

(A) 3 ha e 1,0 m(B) 0,03 km2 e 2,0 m(C) 150 ha e 1,5 m(D) 13.333 ha e 2,0 m(E) 30.000 m2 e 1,5 m

10 Em ecossistemas terrestres a produção primária de or-ganismos autótrofos é a principal fonte de energia. Consi-dere os fatores listados abaixo e assinale a alternativa queapresenta apenas fatores que regulam a produção primáriaterrestre.

I Temperatura do ar.II Disponibilidade de água no solo.III Quantidade de carbono orgânico no solo.IV Disponibilidade de nutrientes inorgânicos no solo.V Profundidade do solo.

(A) II, III e IV.(B) I, II e IV.(C) I, II, III e IV.(D) I, II, IV, e V.(E) I, II, III, IV e V.

11 Um estudo recente publicado em 2017 apresentou evi-dências entre a densidade média de ocorrências de re-lâmpagos e as emissões de material particulado PM2.5na região do Oceano Índico que possui tráfego navalintenso. Na figura abaixo a primeira imagem refere-se ao mapa de densidade de ocorrências de relâmpagos(relâmpagos/km2/ano). A segunda imagem refere-se asemissões de material particulado PM2.5 (kg/km2/ano).

Considere uma possível explicação para o fenômeno:

Em decorrência da queima de combustível há emissão deaerosóis dos navios. As moléculas de água necessitam ae-rosóis para condensar e formar as nuvens. Quanto menora disponibilidade de aerosóis, menor o número de gotícu-las e maior sua dimensão. Quando a disponibilidade deaerosóis é maior há mais gotículas de dimensão menor.As gotículas de menor dimensão são mais leves e podematingir uma elevação maior na atmosfera transportadaspelas correntes de ar ascendente. Em regiões mais altasda atmosfera a temperatura é menor e as gotículas podemcongelar. O choque de partículas de gelo que colidem entresi e com gotículas na nuvem produzem descargas elétricasque são neutralizadas por meio dos relâmpagos.

Considerando a possível explicação, os mapas apresenta-dos e conceitos relacionados, assinale a alternativa correta.

(A) Não há relação causal entre as pequenas partículasem suspensão e a formação de nuvens.

(B) A primeira figura indica que relâmpagos ocorrem commais frequência em terra do que na água, o que con-tradiz a explicação apresentada.

(C) É muito mais provável que a relação entre a ocorrên-cia de relâmpagos e as emissões gasosas dos navios sejustifique pela ocorrência de chuva ácida, que diminuio pH da água e acentua as descargas elétricas.

(D) O aerosol não é constituído por material particuladoPM2.5 de diâmetro menor do que 2,5µm, mas ape-nas por uma suspensão em fase gasosa de partículaslíquidas.

(E) Todos os conceitos da explicação apresentada são cor-retos e justificam a relação causal.

12 Considere as afirmativas sobre sistemas de abasteci-mento de água e sistemas de tratamento de água.

I Nas etapas de coagulação e de floculação o tipo deagitação e sua intensidade interferem diretamente naformação dos flocos.

II Na etapa de coagulação os flocos formadossedimentam-se no fundo dos tanques.

III Um sistema de abastecimento de água é formado pormananciais (superficiais e subterrâneos), captação,estações elevatórias, adução de água bruta, estaçãode tratamento de água, adução de água tratada, re-servatórios e redes de distribuição.

IV As redes de distribuição podem ser do tipo malhadae ramificada.

V As estações elevatórias de esgoto devem ser sempreevitadas, em especial em terrenos planos, preferindo-se sempre instalar coletores em maiores profundida-des, protegendo-os de danos físicos ocasionados po-tencialmente pela passagem dos veículos na superfí-cie.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) I, III e IV.

(B) I, II, III e IV.

(C) I, II, III, IV e V.

(D) II e IV.

(E) III.

13 O consumo per capita total em um município, consi-derando as perdas, é de 100 litros por habitante por dia. Ocoeficiente relativo do dia de maior consumo é K1 = 1,2e o coeficiente da hora de maior consumo é K2 = 1,5.A população atual do município é 10.000 habitantes e aprojeção populacional para o fim de plano é de 20.000habitantes. Se o sistema de abastecimento não atenderdemandas industriais ou outros consumidores pontuais,determine a vazão de projeto da ETA. (Desconsidere ouso da água nas operações de limpeza da ETA)(A) 1200 m3/d(B) 1800 m3/d(C) 2000 m3/d(D) 2400 m3/d(E) 3600 m3/d

14 A poluição atmosférica em grandes centros urbanostem entre suas principais fontes as atividades industriaise as emissões automotivas. A poluição do ar é responsá-vel por provocar diversas doenças respiratórias. Assinale aalternativa que explica fenômenos que aumentam a ocor-rência destas doenças.(A) Durante o inverno é mais frequente a ocorrência de

inversões térmicas que dificultam a dispersão dos po-luentes atmosféricos quando uma camada de ar maisquente e menos densa se forma sobre a camada de armais frio e mais denso próximo à superfície terrestre.

(B) Durante o verão é mais frequente a ocorrência de in-versões térmicas que dispersam os poluentes atmos-féricos pelo aquecimento maior da camada próximaà superfície terrestre.

(C) Durante o período de chuvas pela dissolução de po-luentes na água e tornam-a tóxica e também pelaocorrência de chuva ácida.

(D) Em manhãs frias nas quais há neblina que favorece aocorrência do smog fotoquímico.

(E) Quando há um aumento das emissões de gases deefeito estufa e CFCs que destroem a camada de ozô-nio.

15 Considere as afirmativas sobre parâmetros e monito-ramento da qualidade da água.

I O Jar Test é utilizado para terminar a turbidez emestações de tratamento de água.

II A Portaria no 2914/2011 do Ministério da Saúde dis-põe sobre a classificação dos corpos de água e diretri-zes ambientais para o seu enquadramento, bem comoestabelece as condições e padrões de lançamento deefluentes.

III Bactérias do grupo coliforme são utilizadas como in-dicadores de contaminação fecal e sua presença naágua indica poluição com risco potencial da presençade organismos patogênicos.

IV Dentre os procedimentos de amostragem deve-se co-letar um volume suficiente para eventual necessidadede repetir alguma análise laboratorial.

V No ensaio de DBO (demanda bioquímica de oxigê-nio) determina-se a diferença entre o OD (oxigêniodissolvido) antes e depois do período de incubação.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativascorretas.

(A) II, III, IV e V.(B) III, IV e V.(C) I, II e V.(D) I, II e III.(E) III e V.

16 Considere uma bacia hidrográfica que apresenta umaárea de 50 ha e coeficiente de escoamento superficial iguala 0,6. A vazão de enchente no exutório desta bacia, cal-culada pelo método racional, para uma precipitação cons-tante, com duração igual ao tempo de concentração dabacia, e com intensidade média de 2 mm/min, é:

(A) 60 m3/s(B) 10 m3/s(C) 6 m3/s(D) 1 m3/s(E) 0,06 m3/s

17 No estudo da mecânica dos fluidos ambiental, muitasvezes deseja-se saber quanto tempo demorará para queum produto químico se misture na seção transversal deum rio ou o quão longe a jusante do seu lançamento esseproduto atingirá uma determinada concentração. A aná-lise dimensional é uma técnica analítica muito poderosaque permite criar leis de escala relacionados com a dis-persão em rios e canais. Qual é a grandeza ou númeroadimensional que relaciona o transporte por difusão como transporte por advecção?

(A) Número de Reynolds(B) Número de Mach(C) Número de Péclet(D) Número de Eckert(E) Número de Rossby

18 Um elemento essencial para cálculos de dispersão at-mosférica é a instabilidade atmosférica. São elementostípicos de uma atmosfera muito instável:

(A) Alta nebulosidade, mormaço e elevada umidade rela-tiva.

(B) Chuva e ventos fortes.(C) Alta incidência de radiação solar, e ventos moderados

a fracos.(D) Ventos muito fortes e temperatura moderada.(E) Os períodos do nascer e do pôr do sol, com rápida

variação da temperatura do ar e radiação solar inci-dente.

19 Pode se dizer que a curva característica de retençãoda água no solo:

(A) Relaciona o potencial hidráulico e o potencial matri-cial do solo.

(B) Relaciona o potencial hidráulico e o índice de vaziosdo solo.

(C) Relaciona o potencial gravitacional e a umidade dosolo.

(D) Relaciona o potencial matricial e a umidade do solo.(E) Relaciona o potencial gravitacional e o índice de va-

zios do solo.

20 Uma amostra cilíndrica de solo saturado foi levadaa um permeâmetro de carga constante, conforme o es-quema. Determine o coeficiente K da equação de Darcy(1856) sabendo que a densidade de fluxo de água, no sen-tido descendente, em regime permanente durante o ensaiofoi de 15 cm/h. Considere h = 5 cm e L = 10 cm.

(A) 5 cm/h(B) 100 mm/h(C) 50 cm/h(D) 15 mm/h(E) 120 mm/h