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Questões comentadas ENEM 2009 Parte 3 Segunda prova (Válida) Ciências da Natureza e suas Tecnologias Caro estudante, Trazemos para você a terceira parte da segunda prova a primeira prova foi cancelada por vazamento do gabarito - do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) do ano de 2009, do grupo “Ciências da Natureza e suas tecnologias”. Acompanhe os comentários e resoluções! Bom aprendizado! QUESTÃO 23 Umidade relativa do ar é o termo usado para descrever a quantidade de vapor de água contido na atmosfera. Ela é definida pela razão entre o conteúdo real de umidade de uma parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na mesma temperatura e pressão quando está saturada de vapor, isto é, com 100% de umidade relativa. O gráfico representa a relação entre a umidade relativa do ar e sua temperatura ao longo de um período de 24 horas em um determinado local. Considerando-se as informações do texto e do gráfico, conclui-se que (A) a insolação é um fator que provoca variação da umidade relativa do ar. (B) o ar vai adquirindo maior quantidade de vapor de água à medida que se aquece. (C) a presença de umidade relativa do ar é diretamente proporcional à temperatura do ar. (D) a umidade relativa do ar indica, em termos absolutos, a quantidade de vapor de água existente na atmosfera. (E) a variação da umidade do ar se verifica no verão, e não no inverno, quando as temperaturas permanecem baixas. Comentários De acordo com o gráfico, ao longo das 24 horas de um dia, observamos que valores menores de temperatura (até as 8 horas da manhã) correspondem a um aumento da umidade relativa do ar. Ao contrário, quando acontece maior insolação (a partir das 8 horas da manhã), a umidade relativa cai significativamente. Observe que o gráfico vale apenas para temperaturas entre 2 e 12 graus Celsius, abrangendo apenas o período de um único dia, que pode ser de qualquer estação do ano e, ainda, não

Questões comentadas ENEM 2009 Parte 3 Segunda prova ... · ... em que a gravidade é zero. Não é o caso ... o telescópio parece ter peso zero para o astronauta que está ... ao

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Questões comentadas ENEM 2009 – Parte 3 Segunda prova (Válida)

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Caro estudante, Trazemos para você a terceira parte da segunda prova – a primeira prova foi cancelada por vazamento do gabarito - do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) do ano de 2009, do grupo “Ciências da Natureza e suas tecnologias”. Acompanhe os comentários e resoluções! Bom aprendizado!

QUESTÃO 23 Umidade relativa do ar é o termo usado para descrever a quantidade de vapor de água contido na atmosfera. Ela é definida pela razão entre o conteúdo real de umidade de uma parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na mesma temperatura e pressão quando está saturada de vapor, isto é, com 100% de umidade relativa. O gráfico representa a relação entre a umidade relativa do ar e sua temperatura ao longo de um período de 24 horas em um determinado local.

Considerando-se as informações do texto e do gráfico, conclui-se que (A) a insolação é um fator que provoca variação da umidade relativa do ar.

(B) o ar vai adquirindo maior quantidade de vapor de água à medida que se aquece.

(C) a presença de umidade relativa do ar é diretamente proporcional à temperatura do ar.

(D) a umidade relativa do ar indica, em termos absolutos, a quantidade de vapor de água existente na atmosfera.

(E) a variação da umidade do ar se verifica no verão, e não no inverno, quando as temperaturas permanecem baixas.

Comentários De acordo com o gráfico, ao longo das 24 horas de um dia, observamos que valores menores de temperatura (até as 8 horas da manhã) correspondem a um aumento da umidade relativa do ar. Ao contrário, quando acontece maior insolação (a partir das 8 horas da manhã), a umidade relativa cai significativamente. Observe que o gráfico vale apenas para temperaturas entre 2 e 12 graus Celsius, abrangendo apenas o período de um único dia, que pode ser de qualquer estação do ano e, ainda, não

especifica o local do globo a que se refere. Porém, como só temos esse gráfico para analisar, a única opção válida é a letra (A). Grau de dificuldade – Médio. Não é uma questão difícil, mas questões com gráficos impõem ao candidato habilidades de observação e análise dos dados e de relação entre as grandezas que esses dados representam. No caso, o estudante precisa relacionar três grandezas (horas, temperatura e umidade), transpô-las para a realidade, para, então, encontrar a resposta certa. Resposta (A) a insolação é um fator que provoca variação da umidade relativa do ar.

QUESTÃO 24 Os planos de controle e erradicação de doenças em animais envolvem ações de profilaxia e dependem em grande medida da correta utilização e interpretação de testes diagnósticos. O quadro mostra um exemplo hipotético de aplicação de um teste diagnóstico.

Manual Técnico do Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose e da Tuberculose Animal – PNCEBT. Brasília: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 2006 (adaptado).

Considerando que, no teste diagnóstico, a sensibilidade é a probabilidade de um animal infectado ser classificado como positivo e a especificidade é a probabilidade de um animal não infectado ter resultado negativo, a interpretação do quadro permite inferir que

(A) a especificidade aponta um número de 5 falsos positivos.

(B) o teste, a cada 100 indivíduos infectados, classificaria 90 como positivos.

(C) o teste classificaria 96 como positivos em cada 100 indivíduos não infectados.

(D) ações de profilaxia são medidas adotadas para o tratamento de falsos positivos.

(E) testes de alta sensibilidade resultam em maior número de animais falsos negativos comparado a um teste de baixa sensibilidade.

Comentários A ―sensibilidade‖ do teste considera o universo dos indivíduos reconhecidamente infectados, portanto, 50 indivíduos. Destes, 45 deram resultado positivo no teste, e 5 são considerados ―falsos negativos‖. O percentual da sensibilidade, portanto, é calculado com 45/50 multiplicado por 100, que dá 90%. A ―especificidade‖ considera o universo dos indivíduos reconhecidamente sãos; ou seja, 950 indivíduos. Destes, 912 foram confirmados no teste e 38 são ―falsos positivos‖. A especificidade pode ser calculada com 921/950 multiplicado por 100, que dá 96%. Logicamente, quanto maior o percentual de resultados verdadeiros, tanto na sensibilidade quanto na especificidade, mais confiável é o teste. Grau de dificuldade – Difícil. O estudante precisa realizar os cálculos acima para se encontrar a resposta certa; sendo que, para se montar os cálculos, precisa-se também entender bem os conceitos de sensibilidade e especificidade dados no enunciado. Um candidato pouco criterioso na análise da questão arrisca-se a fazer cálculos com dados trocados. Resposta

(B) o teste, a cada 100 indivíduos infectados, classificaria 90 como positivos.

QUESTÃO 25

O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H2CO3, formado pela reação do CO2 atmosférico com a água, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?

(A) HNO3 e HNO2.

(B) H2SO4 e H2SO3.

(C) H2SO3 e HNO2.

(D) H2SO4 e HNO3.

(E) H2CO3 e H2SO3.

Comentários A questão exige que o candidato seja capaz de distinguir ácidos fortes de fracos, a partir de suas fórmulas moleculares. Quanto maior o grau de oxidação do elemento central da fórmula, mais forte é o ácido; ou, dizendo de uma maneira mais simples, quanto maior a diferença entre os números de oxigênios e de hidrogênios, mais forte será o ácido, principalmente quando comparamos o mesmo elemento central. Isso acontece pela influência da elevada eletronegatividade dos átomos de oxigênio, que deslocam mais os elétrons da molécula para sua direção, aumentando a densidade da nuvem eletrônica para si, facilitando a saída de hidrogênios na forma de íons H+. Quanto maior a concentração de íons H+ na solução, menor o pH, ou seja, mais ácido é o meio aquoso. Assim, para os ácidos do enxofre (S), temos: Ácido sulfuroso (H2SO3): número de oxidação do enxofre = 4+ ou 3 oxigênios – 2 hidrogênios = 1 Ácido sulfúrico (H2SO4): número de oxidação do enxofre = 6+ ou 4 oxigênios – 2 hidrogênios = 2 Para os ácidos do nitrogênio (N), temos: Ácido nitroso (HNO2): número de oxidação do nitrogênio = 3+ ou 2 oxigênios – 1 hidrogênio = 1 Ácido nítrico (HNO3): número de oxidação do enxofre = 5+ ou 3 oxigênios – 1 hidrogênios = 2 Para o carbono, só há o ácido carbônico (H2CO3): número de oxidação do carbono = 4+ ou 3 oxigênios – 2 hidrogênios = 1 Mesmo sem fazer esses cálculos, o estudante pode acertar a questão, se conhecer as propriedades dos ácidos acima por sua grande importância industrial, comercial e ambiental. Os ácidos sulfúrico e nítrico são reconhecidamente dois dos ácidos mais violentos e reativos, ao contrário do ácido carbônico, que é reconhecidamente fraco, presente na acidez natural da chuva, nos refrigerantes e na água mineral gaseificada. Grau de dificuldade – Fácil. Se o estudante estiver familiarizado com os principais ácidos, poderá acertar a questão sem efetuar nenhum cálculo. Se preferir calcular o número de oxidação ou a diferença de oxigénios e hidrogénios, os cálculos são bastante simples.

Resposta (D) H2SO4 e HNO3.

QUESTÃO 26

O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio. Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: ―Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno.‖

Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta

(A) se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade.

(B) se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o peso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena.

(C) não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em órbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais.

(D) não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita.

(E) não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação contrária, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.

Comentários O estudante precisa se lembrar de que o telescópio está em órbita em torno da Terra; e que, portanto, está ainda bastante perto da Terra, sofrendo os efeitos de sua força gravitacional. Há o risco de o candidato confundir a situação do satélite com a de um corpo qualquer mais distante do planeta, em que a gravidade é zero. Não é o caso! Assim, a força gravitacional (chamada de ―força-peso‖ nas opções) está atuando no corpo do telescópio, criando seu peso. Como a órbita do telescópio é provavelmente circular, o peso será a resultante centrípeta e a aceleração da gravidade em cada ponto da órbita é a aceleração centrípeta. Em outras palavras, há um equilíbrio de força e aceleração, mantendo o corpo em órbita, o que poderia ser dito como uma ―queda livre que nunca chega no chão‖, pois se trata de um movimento circular, de altitude e raio fixos. Na queda livre, o ―peso aparente‖ de um corpo é zero; por isso, os astronautas flutuam dentro da estação espacial em órbita; e, da mesma forma, o telescópio parece ter peso zero para o astronauta que está na mesma velocidade que ele. Mas a aceleração da gravidade nessa altitude ainda é bastante alta : cerca de 9/10 da aceleração na superfície do planeta.

Estranhamente, a questão fala em ―Leis de Kepler‖, ao invés de ―Lei da Gravitação de Newton‖, o que poderia até motivar a sua anulação, uma vez que as leis de Kepler não tratam de gravidade. Grau de dificuldade – Difícil. O candidato pode, facilmente, considerar a situação do satélite como um caso de gravidade zero. Resposta (D) não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita.

QUESTÃO 27

Uma pesquisadora deseja reflorestar uma área de mata ciliar quase que totalmente desmatada. Essa formação vegetal é um tipo de floresta muito comum nas margens de rios dos cerrados no Brasil central e, em seu clímax, possui vegetação arbórea perene e apresenta dossel fechado, com pouca incidência luminosa no solo e nas plântulas. Sabe-se que a incidência de luz, a disponibilidade de nutrientes e a umidade do solo são os principais fatores do meio ambiente físico que influenciam no desenvolvimento da planta. Para testar unicamente os efeitos da variação de luz, a pesquisadora analisou, em casas de vegetação com condições controladas, o desenvolvimento de plantas de 10 espécies nativas da região desmatada sob quatro condições de luminosidade: uma sob sol pleno e as demais em diferentes níveis de sombreamento. Para cada tratamento experimental, a pesquisadora relatou se o desenvolvimento da planta foi bom, razoável ou ruim, de acordo com critérios específicos. Os resultados obtidos foram os seguintes:

Para o reflorestamento da região desmatada,

(A) a espécie 8 é mais indicada que a 1, uma vez que aquela possui melhor adaptação a regiões com maior incidência de luz.

(B) recomenda-se a utilização de espécies pioneiras, isto é, aquelas que suportam alta incidência de luz, como as espécies 2, 3 e 5.

(C) sugere-se o uso de espécies exóticas, pois somente essas podem suportar a alta incidência luminosa característica de regiões desmatadas.

(D) espécies de comunidade clímax, como as 4 e 7, são as mais indicadas, uma vez que possuem boa capacidade de aclimatação a diferentes ambientes.

(E) é recomendado o uso de espécies com melhor desenvolvimento à sombra, como as plantas das espécies 4, 6, 7, 9 e 10, pois essa floresta, mesmo no estágio de degradação referido, possui dossel fechado, o que impede a entrada de luz.

Comentários Como se trata de reflorestar uma região totalmente desmatada, a incidência de luz será intensa nos anos do primeiro estágio, sendo recomendado usar espécies adaptadas ao sol pleno. No segundo estágio, outras espécies adaptadas à menor quantidade de luz poderão ser introduzidas na área, porque haverá mais sombra, em função das árvores adultas do primeiro plantio. Grau de dificuldade – Médio.

O estudante precisa entender a ordem de sucessão para a introdução das espécies no meio a ser repovoado. Espécies mais delicadas de plantas, que suportam pouca luz, só podem ser introduzidas, quando houver sombra, ou seja, quando já existirem outras plantas adultas. Resposta (B) recomenda-se a utilização de espécies pioneiras, isto é, aquelas que suportam alta incidência de luz, como as espécies 2, 3 e 5.

QUESTÃO 28

Os núcleos dos átomos são constituídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os principais responsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos núcleos, essas partículas não estão presentes na mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (N) em função da quantidade de prótons (Z) para os núcleos estáveis conhecidos.

KAPLAN, I. Física Nuclear. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1978 (adaptado).

O antimônio é um elemento químico que possui 50 prótons e possui vários isótopos ― átomos que só se diferem pelo número de nêutrons. De acordo com o gráfico, os isótopos estáveis do antimônio possuem

(A) entre 12 e 24 nêutrons a menos que o número de prótons.

(B) exatamente o mesmo número de prótons e nêutrons.

(C) entre 0 e 12 nêutrons a mais que o número de prótons.

(D) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.

(E) entre 0 e 12 nêutrons a menos que o número de prótons.

Comentários Quanto maior a carga nuclear ou prótons, maior a repulsão entre eles e maior a necessidade de nêutrons para se manter a estabilidade do núcleo atómico. O gráfico indica que os vários isótopos do antimónio (50Sb) possuem de 62 a 74 nêutrons, ou seja, de 12 a 24 nêutrons a mais que o número de prótons. Grau de dificuldade – Fácil.

A questão avalia apenas a capacidade de leitura do gráfico, não exigindo conhecimentos de estrutura atómica, nem avalia a explicação sobre o aumento da proporção de nêutrons nos átomos de maior carga nuclear. Resposta (D) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.

QUESTÃO 29

É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 ºC a 55 ºC. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1

litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g

–1 ºC

–1, aproximadamente qual a quantidade de

gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?

(A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos.

(B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão.

(C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão.

(D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão.

(E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.

Comentários Primeiro, devemos calcular quanto calor é necessário para aquecer a água, usando a fórmula Q = mcΔt, sendo: ―m‖ a massa de água, ―c‖ o calor específico da água, e ―Δt‖ a variação da temperatura. m = 200kg = 200.103g c = 4,19 Δt = 55 – 20 = 35ºC Q = 200.103 . 4,19 . 35 (J) Q = 29330.103 J Depois precisamos calcular a potência elétrica do gerador, com P = U2 / R, onde U é a tensão e R a resistência: P = 1102 / 11 P = 1100 W Agora podemos calcular o tempo necessário para que a potência do aparelho consiga produzir a quantidade de calor necessária, com a fórmula P = Q / Δt: Δt = P / Q Δt = 29330.103 / 1100 Δt = 26663s = 26663s / 3600 = 7,4h Como o gerador gasta um litro de gasolina por hora, o consumo de gasolina no gerador será da ordem de 7 litros; portanto, 7 vezes maior do que é gasto com aquecimento direto por combustão da gasolina. Certamente não vale a pena, pois há grande perda de energia nas transformações de calor para cinética, de cinética para elétrica, e de elétrica para calor novamente. Grau de dificuldade – Difícil. O estudante precisa estar muito treinado em questões envolvendo cálculos em etapas, conhecer todas as três fórmulas necessárias, que não foram dadas pela questão e, ainda, transformar a unidade do resultado

final obtido de segundos para horas. Para quem não tivesse tempo para fazer todos esses cálculos, poderia se arriscar entre as alternativas B e D, pois é lógico que o gerador não seria capaz de produzir mais e nem a mesma energia que a combustão, após tantas transformações de energia no processo. Com esse entendimento mais ―qualitativo‖, o aluno teria uma chance de 50% de acertar a questão. Resposta (D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão.

QUESTÃO 30

O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1.800 MHz. Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção ―celular‖ sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher:

(A) a tecnlogia GSM, pois é a que opera com ondas de maior comprimento de onda.

(B) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado.

(C) a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade.

(D) qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são compensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda.

(E) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma, independentemente da frequência.

Comentários Esta é uma questão sobre intensidade de ondas, que não são comuns nos vestibulares e no ENEM e que cobram mais outras propriedades das ondas, como frequência e velocidade. Quanto maior a intensidade inicial (I), mais longe a onda é capaz de chegar (alcance), mas sempre vai sofrendo enfraquecimento ou ―atenuação‖; ou seja, a intensidade é inversamente proporcional ao

quadrado da distância (d) em relação à sua fonte de emissão (I 1 / d 2). Curiosamente essa proporção inversa ao quadrado da distância acontece em outros conteúdos importantes, como na eletrostática (Coulomb) e na Gravitação (Newton). Isso acontece porque um sinal emitido em um ponto inicial se propaga de modo a se espalhar no espaço em todas as direções em torno desse ponto, formando uma esfera que, a cada instante, se torna maior, porém de sinal menos intenso, menos concentrado. Os dados de frequência dados na questão (800 MHz, 900 MHz e 1.800 MHz) se referem ao número de ondas por segundo, mas não têm relação com a intensidade nem com o alcance, aparecendo na questão apenas para confundir.

Se algum cálculo fosse necessário, deveria seguir a fórmula: I = P / 4x2, onde ―P‖ é a potência da onda e ―x‖ é a distância do celular até a antena transmissora. Assim, como a questão fala que as tecnologias TDMA/CDMA e GSM usam a mesma intensidade inicial do sinal de transmissão e recepção, a área de cobertura de ambos será a mesma, pois o alcance será igual. Grau de dificuldade – Difícil. As questões envolvendo intensidade de sinal são pouco comuns; além disso, a questão induz o aluno a considerar os dados de frequência das duas tecnologias como fundamentais para a resposta, enquanto, na verdade, não o são.

Resposta (E) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma, independentemente da frequência.

QUESTÃO 31

Considere um equipamento capaz de emitir radiação eletromagnética com comprimento de onda bem menor que a da radiação ultravioleta. Suponha que a radiação emitida por esse equipamento foi apontada para um tipo específico de filme fotográfico e entre o equipamento e o filme foi posicionado o pescoço de um indivíduo. Quanto mais exposto à radiação, mais escuro se torna o filme após a revelação. Após acionar o equipamento e revelar o filme, evidenciou-se a imagem mostrada na figura abaixo.

Dentre os fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e os átomos do indivíduo que permitem a obtenção desta imagem inclui-se a

(A) absorção da radiação eletromagnética e a consequente ionização dos átomos de cálcio, que se transformam em átomos de fósforo.

(B) maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de cálcio que por outros tipos de átomos.

(C) maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de carbono que por átomos de cálcio.

(D) maior refração ao atravessar os átomos de carbono que os átomos de cálcio.

(E) maior ionização de moléculas de água que de átomos de carbono.

Comentários A questão trata da formação de imagem em um exame de raios-x ou radiografia. O comprimento de onda citado, menor que o ultravioleta, reforça que as ondas eletromagnéticas do raio-x conseguem atravessar a maior parte dos tecidos humanos. Como a parte escura é a parte que sofreu forte incidência dos raios, deduz-se que a parte branca sofreu menos incidência, quase zero, que corresponde ao tecido ósseo. Ora, os ossos têm muito mais concentração de cálcio que os demais tecidos, além de densidade muito maior (mais átomos por unidade de volume) que a pele, as glândulas, as artérias, o sangue e outros tecidos e órgãos mais ricos em água. Assim, pode-se dizer que, nas condições do corpo humano, os raios-x são mais facilmente bloqueados pelo cálcio que por outros elementos. Grau de dificuldade – Fácil. As opções que afirmam que o cálcio bloqueia os raios-x são apenas duas, A e B, sendo que a opção A é absurda, pois afirma que os átomos de cálcio transmutam para o elemento fósforo por terem sido ionizados. A ionização é um fenómeno que ocorre na eletrosfera e a transmutação para outros elementos

é um fenómeno nuclear, com variação do número de prótons; se a transmutação acontecesse com o cálcio durante o exame de raios-x, comprometeria a composição química e a constituição física dos ossos. Resposta (B) maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de cálcio que por outros tipos de átomos.

QUESTÃO 32 Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.

MULLEN, L. M.; HOEKSTRA, H. E.

Natural selection along an environmental gradient: a classic cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008.

O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é

(A) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores.

(B) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional.

(C) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas.

(D) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais.

(E) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes.

Comentários A questão trata da adaptação dessa espécie de ratos ao seu ambiente, em que a cor da pelagem dos indivíduos é sempre semelhante à coloração do solo onde vivem. Isto acontece por ―mimetismo‖ dos indivíduos de cor iguais ao ambiente, proporcionando-lhes maior proteção, por estarem melhor ―disfarçados‖ para a visão dos predadores. Por outro lado, os indivíduos que nascem com coloração diferente do solo local tendem a ser mais facilmente localizados e caçados; e seu número tende a diminuir naquela região. Esse processo de seleção dos mais adaptados e aptos é chamado de ―seleção natural‖. Com o tempo, pode haver também o desaparecimento do genótipo menos adaptado, não apenas do fenótipo. Ou seja, os indivíduos com genes para pelagem diferente podem acabar, desaparecendo naquela região, indiferentemente se esses genes são recessivos ou dominantes. Grau de dificuldade – Médio.

Embora a seleção natural seja um princípio importante e muito estudado da Teoria da Evolução de Darwin, o estudante precisa estar atento para não confundi-la com a ―mutação genética‖ (opção D), que não explica a situação da questão; ou com a ―herança de caracteres adquiridos‖ (opção E), que é um princípio da teoria da evolução de Lamark, que não é considerada válida pela Ciência. Resposta (C) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas.

QUESTÃO 33

O lixo orgânico de casa – constituído de restos de verduras, frutas, legumes, cascas de ovo, aparas de grama, entre outros –, se for depositado nos lixões, pode contribuir para o aparecimento de animais e de odores indesejáveis. Entretanto, sua reciclagem gera um excelente adubo orgânico, que pode ser usado no cultivo de hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A produção do adubo ou composto orgânico se dá por meio da compostagem, um processo simples que requer alguns cuidados especiais. O material que é acumulado diariamente em recipientes próprios deve ser revirado com auxílio de ferramentas adequadas, semanalmente, de forma a homogeneizá-lo. É preciso também umedecê-lo periodicamente. O material de restos de capina pode ser intercalado entre uma camada e outra de lixo da cozinha. Por meio desse método, o adubo orgânico estará pronto em aproximadamente dois a três meses.

Como usar o lixo orgânico em casa? Ciência Hoje, v. 42, jun. 2008 (adaptado).

Suponha que uma pessoa, desejosa de fazer seu próprio adubo orgânico, tenha seguido o procedimento descrito no texto, exceto no que se refere ao umedecimento periódico do composto. Nessa situação, (A) o processo de compostagem iria produzir intenso mau cheiro.

(B) o adubo formado seria pobre em matéria orgânica que não foi transformada em composto.

(C) a falta de água no composto vai impedir que microrganismos decomponham a matéria orgânica.

(D) a falta de água no composto iria elevar a temperatura da mistura, o que resultaria na perda de nutrientes essenciais.

(E) apenas microrganismos que independem de oxigênio poderiam agir sobre a matéria orgânica e transformá-la em adubo.

Comentários A umidade é um fator indispensável para a compostagem, pois esta é uma atividade microbiológica; ou seja, os microorganismos que a realizam só sobrevivem em ambientes úmidos. Assim, sem umidade, não haverá decomposição da matéria orgânica nem formação do composto desejado. Grau de dificuldade – Médio. O estudante precisa estar familiarizado também com outros fatores do processo de compostagem para não se confundir. A compostagem é um tema importante do ponto de vista ambiental, e envolve, além da umidade, o aumento de temperatura (sinal de calor liberado), diferentes graus de aeração (oxigenação para atuação de bactérias aeróbicas ou anaeróbicas) e os ciclos do nitrogénio, do fósforo e do carbono. Resposta (C) a falta de água no composto vai impedir que microrganismos decomponham a matéria orgânica.

QUESTÃO 34

O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 watts/m

2.

Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 ºC. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica.

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m

2 de radiação provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1 cal g

1 ºC

–1 = 4.200 J kg

–1 ºC

–1, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de

1 m3 (equivalente a 1 t) de água de 20 ºC para 100 ºC, em uma hora, estará entre

(A) 15 m e 21 m.

(B) 22 m e 30 m.

(C) 105 m e 125 m.

(D) 680 m e 710 m.

(E) 6.700 m e 7.150 m

Comentários

O calor necessário e suficiente para o aquecimento da água é dado por Q = m.c.Δ, sendo m = 1000kg. Como a densidade da água é 1g/m, então 1kg/L e 1000kg/m3. Mas, como a massa tem que ser dada em gramas, então: m = 1.106g c = 4,2 Δt = 100 – 20 = 80ºC Substituindo na fórmula, temos: Q = 1 . 106 . 4,2 . 80 Q = 336.106 Joules A potência necessária para fornecer essa quantidade de calor será dada por P = Q / Δ t, sendo que a variação de tempo equivale a 3600 segundos (1 hora). Então: P = 336.106 / 3600s P = 9,3.104 W Se a potência da energia solar é 800W/m2 na superfície da Terra, então, na superfície do material refletor que tem largura de 6m e comprimento linear ―x‖, temos uma área A = 6x: 1 m2 ........................... 800W 6x m2 ......................... 9,3.104W 6x = 9,3.104 / 800 x = 19m ENEM Grau de dificuldade – Difícil. O estudante tem que fazer cálculos em sequência, usar fórmulas não disponíveis no enunciado, transformar unidades, fazer cálculo de área e montar corretamente uma regra de três. Muita coisa pra fazer, com cuidado, com pouco tempo disponível por questão. Resposta

(A) 15 m e 21 m.