QUESTÕES ESTILO ENEM

01. O gráfico abaixo representa o consumo de oxigênio de uma pessoa que se exercita, em condições aeróbicas, numa bicicleta ergométrica. Considere que o organismo libera, em média, 4,8 kcal para cada litro de oxigênio absorvido.

                                           

A energia liberada no período entre 5 e 15 minutos, em kcal, é:

A) 48,0       B) 52,4        C) 67,2         D) 93,6        E) 101,2

Pelo gráfico temos que V = área da figura formada no intervalo pedido, então V = 1,4.(15 – 5) = 14 L. Logo, Q = 4,8.V = 4,8.14 = 67,2 kcal.

02. A velocidade angular W de um móvel é inversamente proporcional ao tempo T e pode ser representada pelo gráfico abaixo.

                                 

Quando W é igual a 0,8π rad/s, T, em segundos, corresponde a:

A) 2,1       B) 2,3      C) 2,5      D) 2,7       E) 3,1

W = 2π/T  0,8π = 2π/T  T = 2/0,8 = 2,5 s.

03. Durante a aula de termometria, o professor apresenta aos alunos um termômetro de mercúrio graduado na escala Kelvin que, sob pressão constante, registra as temperaturas de um corpo em função do seu volume V conforme relação T_K = m.V + 80. Sabendo que m é uma constante e que à temperatura de 100 K o volume do corpo é 5 cm³, os alunos podem afirmar que, ao volume V = 10 cm³, a temperatura do corpo será, em Kelvin, igual a:

A) 200.       B) 120.       C) 100.       D) 80.       E) 50.

I. T_K = m.V + 80  100 = m.5 + 80  m = 4 kg.

II. T_K = m.V + 80 = 4.10 + 80 = 120 K.

04. Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico.

A) Assim que saí de casa lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por e-mail. Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressada e tomei um táxi para o escritório. 

B) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório. 

C) Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório. 

D) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho. 

E) Saí de casa sem destino – estava apenas com vontade de andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa. 

O gráfico sugere: movimento progressivo acelerado (corrida para pegar o ônibus); repouso (espera no ponto); movimento uniforme regressivo (volta para casa); novo repouso (espera pelo táxi) e, finalmente, movi­mento progressivo uniforme (movimento do táxi).

05. Você já observou que em quase todos os aparelhos elétricos, como ferro de passar, geladeira, lâmpada, televisão, aparelho de som, existem (em geral na parte de trás) chapinhas ou impressos do fabricante que contêm informações sobre o aparelho? A foto abaixo mostra um exemplo.

 Além de identificações do produto ou da marca, existem também algumas especificações técnicas. Em geral, são números acompanhados de símbolos ou letras como V (volt), Hz (hertz), A (ampère), W (watt) e outros. Tais símbolos representam unidades de medidas de algumas grandezas elétricas, características do aparelho ou da rede elétrica em que devem ser ligados. Geralmente não damos atenção a esses códigos, mas eles podem ser bastante úteis. Veja o exemplo da voltagem (ou tensão) e da potência, que na chapinha da ilustração correspondem a 115 V e 300 W. Sobre as informações citadas assinale a opção incorreta:

A) A potência, que nesse exemplo é de 300 W, é uma característica do aparelho e corresponde à quantidade de energia usada pelo aparelho a cada segundo.

B) A voltagem ou tensão especificada (chamada tensão nominal) é a da rede elétrica (da tomada) em que o aparelho funciona adequadamente: 115 V, neste exemplo.

C) A freqüência corresponde ao número de oscilações por segundo, neste exemplo o máximo é de 60 Hz.

D) A potência é a rapidez com a qual uma certa quantidade de energia é transformada ou é a rapidez com que o trabalho é realizado.

E) A potência está relacionada ao tempo total de uso que o aparelho pode ser utilizado.

06. No mundo do trabalho, a sinalização desempenha um papel importante como forma de informar os trabalhadores dos vários riscos inerentes às suas atividades, conduzindo-os a atitudes preventivas e de proteção, reduzindo o risco de acidentes.
Pode definir-se: Sinalização como sendo o conjunto de estímulos que informam um indivíduo sobre a melhor conduta a tomar perante determinadas circunstâncias relevantes, e: Sinalização de Segurança e de Saúde, aquela que, relacionada com um objeto, uma atividade ou uma situação determinada, fornece uma indicação ou uma prescrição relativa à segurança ou à saúde no trabalho, ou a ambas. De acordo com as placas abaixo, relacione com suas prescrições de perigo.

  

A) 1 – substância radioativa; 2 – substância corrosiva; 3 – campo electromagnético e 4 - electrocussão.

B) 1 – lixo nuclear; 2 – explosão química; 3 – campo electromagnético e 4 – choque elétrico.

C) 1 – lixo hospitalar; 2 – substância corrosiva; 3 – ímãs e 4 – raios.

D) 1 – substância radioativa; 2 – substância corrosiva; 3 – campo eletromagnético e 4 – calor.

E) 1 – lixo hospitalar; 2 – explosão química; 3 – campo eletromagnético e 4 – rede elétrica.

07. Nas figuras abaixo, temos situações cotidianas de nossas vidas com o uso de aparelhos eletrodomésticos que nos dão um bem estar e facilitam o nosso trabalho.

  

Ter uma boa vida e facilitada com o uso desses aparelhos ajudam bastante, porém o brasileiro também deve pensar no gasto financeiro provocado ao adquirir produtos cada vez mais sofisticados de avanços tecnológicos e de atrativos promocionais, para isso devemos escolher produtos que sejam de acordo com a nossa renda familiar. Assinale a alternativa que corresponde como uma técnica para economizar energia em todas as situações mostradas nas figuras acima.

A) pesquisar no mercado aquele aparelho que menos polui o ambiente.

B) escolher produtos com menor potência elétrica.

C) optar por produtos que apresentem dispositivos de tempo limite de uso.

D) analisar o produto pelo menor preço de custo de peças.

E) comprar produtos mais antigos.

08. O valor aproximado pago ao final do mês de abril por uma família com os aparelhos elétricos listados na tabela abaixo, sabendo que a COELCE cobra R$ 0,60 por kWh, será: 

Aparelho	Potência	Tempo por dia (h)
1 lâmpada	100	4
1 lâmpada	60	5
1 lâmpada	40	5
TV 29”	80	8
Computador	115	4

A) R$ 60,00     B) R$ 66,00     C) R$ 30,00     D) R$ 36,00        E) R$ 50,00

E₁ = 100.4/1000 = 0,4 kWh.

E₂ = 60.5/1000 = 0,3 kWh.

E₃ = 40.5/1000 = 0,2 kWh.

E₄ = 80.8/1000 = 0,64 kWh.

E₅ = 115.4/1000 = 0,46 kWh.

E_TOTAL = 0,4 + 0,3 + 0,2 + 0,64 + 0,46 = 2 kWh.

R$ = 30.2.0,6 = 36,00

09. O quadro abaixo é um mini-manual retirado da embalagem de uma lâmpada fluorescente compacta de 11 W à venda em um supermercado.

  

Analisando as informações, podemos concluir que:

A) lâmpadas incandescentes são mais econômicas.

B) a economia em kWh prometida é falsa.

C) a economia percentual é menor que a anunciada.

D) das cinco potências disponíveis na tabela, a de 11 W é a de menor economia percentual de energia.

E) se esta lâmpada funcionar 8 horas por dia, segundo o manual, podemos exigir que ela funcione por, pelo menos, três anos.

Analisando o consumo de energia da lâmpada fluorescente, temos:

E = Pot.t/1000 = 11.5.365.4/1000 =  80,3 kWh.

Já a lâmpada incandescente:

E = Pot.t/1000 = 60.5.365.4/1000 =  438 kWh.

A economia será dada por: (438 – 80,3)/438 = 357,7/438 = 0,816 = 81,6 % que corresponde a 357,7 kWh. 

10. Sabe-se que os seres humanos e os animais transpiram para aumentar o resfriamento através da evaporação, um processo que ocorre lentamente, a qualquer temperatura, em que as moléculas de maior velocidade vão abandonando o líquido. Quando um camelo é privado de água, a sua temperatura matutina pode chegar a 34°C, e, no final da tarde, a aproximadamente 41°C. Para um camelo de massa igual a 500 kg, essa variação de temperatura corresponde a 2900 kcal de calor armazenado. (Schmidt-Nielsen, p. 271-3)

O gráfico registra dados referentes à flutuação diária de temperatura (medida em intervalos de 12 em 12 horas), em um camelo, sob dois regimes de hidratação. Com base nas informações e considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², é correto afirmar:

a) Um camelo de massa 500 kg tem peso igual a 5.10² N.

b) Um camelo de massa 500 kg tem capacidade térmica aproximadamente igual a 414 kcal/°C.

c) Um camelo, privado de água, está sujeito a uma variação máxima de temperatura igual a 3,5°F.

d) Um fluxo de calor se estabelece do suor para a pele, durante o resfriamento por evaporação.

e) A temperatura do suor tende a aumentar durante a evaporação.

C = Q/Δθ = 2900/(41 – 34) = 414 Kcal/⁰C.

11. Ana, após ouvir atentamente uma reportagem sobre “Caminhar para desestressar ” decide seguir essa prática. Assim, caminha 9 km indo do seu trabalho, localizado na região central, até sua residência, localizada na região residencial suburbana.

Nesse percurso, ela passa pela região residencial urbana e pelo parque, gastando um tempo de 2,5 h. Tendo como base o esquema gráfico e considerando que a temperatura interna de Ana permaneça constante durante todo o percurso, pode-se afirmar que:

a) ocorre menos transferência de calor entre Ana e o ambiente na região central.

b) a maior transferência de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região residencial urbana.

c) durante o percurso, a menor troca de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região do parque.       

d) na região rural é onde há a possibilidade de uma maior troca de calor entre Ana e o ambiente.

e) a diferença de temperatura entre as regiões não interfere na transferência de calor entre Ana e o ambiente.

A troca de calor entre Ana e o ambiente é motivada pela diferença de temperatura entre ambos, sendo-lhe pro­porcional [alternativa E: incorreta]. Nota-se, pelo gráfico, que à medida que caminha da região central para a resi­dencial urbana, depois para o parque, a diferença de temperatura aumenta, visto que a temperatura ambiente afasta-se cada vez mais dos 36^oC (que pode ser consi­derada a temperatura do corpo de Ana). A partir daí até chegar à residencial urbana – onde mora –, a diferença de temperatura diminui um pouco.

Logo, ocorre menos transferência de calor entre Ana e o ambiente na região central [alternativa A: correta]. E no parque é onde ocorre a mais intensa troca de calor [alter­nativas B e C: incorretas].

Obs.: A alternativa D fala na região rural! Mas Ana anda no sentido oposto!

12. O gráfico a seguir representa a temperatura característica de um local em função da hora e do dia.

  

O ponto assinalado no gráfico pela letra X corresponde aproximadamente ao seguinte instante:

a) momentos que precedem o nascer do sol.

b) logo após o meio-dia.

c) logo após o pôr do sol.

d) momentos próximos à meia-noite.

e) entre o pôr do sol e a meia-noite.

Considerando que a temperatura mais alta do dia acon­teça ao meio-dia – a crista da onda – a temperatura mais baixa ocorreria por volta da meia-noite – o vale da onda.

13. Muitos estudos têm demonstrado a necessidade de uma dieta alimentar balanceada para diminuir a incidência de doenças e aumentar a qualidade e o tempo de vida do homem. Durante o intervalo, um estudante consumiu um lanche feito de pão e hambúrguer, 50 g de batata frita, 1 caixinha de água de coco e 50 g de sorvete. Considere a tabela a seguir.

  

O valor energético total, obtido pela ingestão do lanche é, aproximadamente, em kcal, de

a) 426.                   b) 442.                    c) 600.                d) 638.                   e) 867.

Pão + hambúrguer  ---  82,5 + 292,5  ---  375,0 kcal

Batata  ---  50.6=300  ---------------------  300,0 kcal

Água de côco  ------------------------------    42,0 kcal

Sorvete  ---  50.3=150  --------------------   150,0 kcal

Soma  ---  867,0  kcal.

14. O gráfico a seguir assinala a média das temperaturas mínimas e máximas nas capitais de alguns países europeus, medidas em graus Celsius.

Considere a necessidade de aquecer 500 g de água de 0⁰C até a temperatura média máxima de cada uma das capitais. Determine em quantas dessas capitais são necessárias mais de 12 kcal para esse aquecimento.

a) 11      b) 9        c) 7        d) 5       e) 2

ΔQ = m.c.Δt   12000 = 500.1.(T_MÁX − 0)  T_MÁX = 24 ⁰C.

Para a quantidade de calor ser maior que 12 kcal, T_MÁX > 24 ⁰C. Portanto, são 5 as capitais nas quais é necessário fornecer mais de 12 kcal para aquecer 500 g de água.

15. Antes de comprar um alimento, você lê o rótulo nutricional?

No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) é o órgão responsável pela regulação da Rotulagem de Alimentos Industrializados. O rótulo dos produtos comercializados no país deve apresentar informações gerais, como as que aparecem na figura:

Além das informações gerais, todo alimento produzido, comercializado e embalado na ausência do cliente e pronto para ser oferecido ao consumidor deve conter, obrigatoriamente, a rotulagem nutricional, que é a descrição destinada a informar sobre as propriedades nutricionais de um alimento. A informação nutricional pode ser fornecida na forma de tabela ou por extenso e indica as quantidades de alguns nutrientes presentes em uma porção do alimento. Compreendendo as informações nutricionais nos rótulos de alimentos, a caloria está associado:

a) a quantidade de gordura que a pessoa irá adquirir ao consumir o alimento.

b) a quantidade de alimento que uma pessoa saudável pode consumir.

c) a quantidade de nutriente recomendável que uma pessoa saudável pode consumir.

d) a quantidade energética do alimento que uma pessoa irá adquirir ao consumir o alimento.

e) a quantidade máxima de massa que uma pessoa saudável pode consumir.

A caloria é energia.

16. A figura 1 representa quatro barras metálicas maciças de mesmo volume. Essas barras foram fundidas e, parcelas iguais de suas massas, usadas na construção de novas barras maciças A, B, C, D, mais finas e de diâmetros idênticos, mostradas na figura 2.
                                

 Os metais 1, 2, 3 e 4 foram usados, respectivamente, na fabricação das barras

a) C, A, B, D.      b) C, B, A, D.      c) B, D, C, A.      d) A, D, B, C.
Na figura 1: Sendo o mesmo volume, o corpo de maior massa terá maior densidade (d₄ > d₁ > d₃ > d₂).

Na figura 2: (d = m/V) como a massa é a mesma para cada bloco, aquele que tiver maior densidade terá menor volume  (V₄ < V₁ < V₃ < V₂), assim: 4(A); 1(B); 3(C) e 2(D). 

17. A figura 1 abaixo representa uma certa quantidade de água em equilíbrio, hermeticamente

vedada num cilindro com um pistão. Pendura-se uma massa m = π x 10^-5 kg no pistão de modo que este começa a descer, enquanto uma bolha de forma esférica é formada no interior da água. Este fenômeno é conhecido como cavitação. O pistão desce uma distância h = (4/3) x 10^-3 m e a bolha atinge um raio R = 10^-3 m, conforme ilustrado na Figura 2, estabelecendo-se nova condição de equilíbrio. Despreze a massa do pistão e considere a água incompressível. Use π = 3,14 e g = 10 m/s².

A energia necessária para formar a bolha é dada pela expressão: ΔE = 4πR²α + (4π/3)R³P, em que α = 0,1 J/m² é a chamada tensão superficial da água e P é a pressão exercida pela água sobre a bolha. Supondo que toda a variação da energia potencial de m seja usada na formação da bolha, calcule P em módulo.

a) 200 N/m²          b) 100 N/m²          c) 300 N/m²          d) 400 N/m²          e) 250 N/m² 

I. ΔE = m.g.h = π.10^-5.10.(4/3).10^-3 = (4π/3).10^-7 J.

II. Substituindo os dados na equação ΔE = 4πR²α + (4π/3)R³P, temos:

(4π/3).10^-7= 4.π.(10^{- 3})².0,1 + (4.π/3).(10^{- 3})³P (dividindo tudo por 4π) temos:

(1/3).10^-7= 1.(10^{- 3})².0,1 + (1/3).(10^{- 3})³P (multiplicando tudo por 3) temos:

1.10^-7= 3.(10^{- 6}).0,1 + 1.(10^{- 9}). P (dividindo tudo por 10^-7) temos:

1 = 3 + 10^-2.P  P = -2/10^-2 = - 200 N/m², logo  = 200 N/m².

18. (UFU-MG) Um garoto toma refrigerante utilizando um canudinho. Podemos afirmar, corretamente, que ao puxar o ar pela boca o menino:

a) reduz a pressão dentro do canudinho.

b) aumenta a pressão dentro do canudinho.

c) aumenta a pressão fora do canudinho.

d) reduz a pressão fora do canudinho.

e) reduz a aceleração da gravidade dentro do canudinho.

As alternativas (c) e (d) são incorretas, pois fora do canudinho a pressão é a atmosférica e seu valor é constante para o local de experiência.

(e) é incorreta, visto que g só depende da altitude do local e da latitude. Como o refrigerante sobe pelo canudinho, h_r < 0, em relação à superfície livre do líquido. Mas p = p_atm + d_r.g. h_r, e como p_atm, d_r e g se mantêm constantes, então p  patm, o que significa que o menino reduz a pressão no interior do canudinho.

19. O sistema de abastecimento de água de uma rua, que possui 10 casas, está ilustrado na figura a seguir. A vazão do tudo principal é de 0,01 m³/s. Supondo que cada casa possui uma caixa-d’água de 1 500 litros de capacidade e que estão todas inicialmente vazias, em quantos minutos todas as caixas-d’água estarão cheias?

  

Suponha que durante o período de abastecimento nenhuma caixa estará fornecendo água para as suas respectivas casas.

a) 15 min      b) 20 min      c) 25 min      d) 30 min      e) 35 min

Vazão por casa: Z = 0,01/10 = 0,001 m³/s = 1 L/s.

Z = V/Δt  1 = 1500/Δt  Δt = 1500 s = 25 min.

20. No desenho animado Os Flintstones, uma cena característica era a do personagem Fred Flintstone freando seu carro simplesmente pelo contato dos pés com o chão. Sabemos que na vida real essa situação é impraticável, embora se saiba também que um automóvel é freado, mesmo em grande velocidade, apenas com a força do pé empurrando o pedal do freio. Suponha que exista no sistema de freios do automóvel um mecanismo que faça a força humana aplicada no pedal do freio ser transmitida e aplicada as rodas do automóvel com maior intensidade, e que o óleo de freio seja o transmissor da força no processo. A lei física que fundamenta esse mecanismo denomina-se:

a) Principio de Pascal;

b) Principio de Arquimedes;

c) Principio do Empuxo;

d) Efeito de aumento da pressão;

e) Efeito da pressão atmosférica.

Principio de Pascal (prensa hidráulica)

21. Nas figuras abaixo temos a ilustração de uma máquina térmica e a sua respectiva representação esquemática.

Associando as partes identificadas pelas letras A, B e C na figura 1 com os elementos identificados pelas letras gregas α, β,  na figura 2, assinale a opção correta.

a) α = B; β = A e  = C.

b) α = A; β = B e  = C.

c) α = B; β = C e  = B.

d) α = A; β = C e  = B.

e) α = C; β = A e  = B.

α = B = fonte quente; β = A = trabalho fornecido ao meio exterior e  = C = fonte fria.

22. Exploração e Produção do Pré-sal. “As reservas de gás do campo de Tupi podem chegar a 1,6 bilhões de barris, de acordo com a Petrobras.”

Gazeta Mercantil

Embora a notícia acima seja alvissareira, ela não é clara do ponto de vista termodinâmico. Isto porque não são fornecidos o s valores da pressão e da temperatura, para os quais é calculado o volume do gás. Admita que um volume desse gás é coletado no pré-sal a uma temperatura de 57ºC a uma pressão de 275 atm e que esta quantidade de gás é liberada ao nível do mar a uma temperatura de 27ºC. Pode-se afirmar que, para calcular o volume de gás liberado ao nível do mar, deve-se multiplicar o volume inicial de gás coletado, pelo fator:

a) 625          b) 500          c) 375          d) 250         e) 125

P₁.V₁/T₁ = P₂.V₂/T₂  275.V₀/(57 + 273) = 1.V/(27 + 273)  275.V₀/330 = V/300  V = 300.275.V₀/330 = 250.V₀.

23. Leia o texto a seguir.

O termo pré-sal refere-se ao conjunto de rochas localizadas nas porções marinhas de grande parte do litoral brasileiro, com potencial para a geração e o acúmulo de petróleo. Convencionou-se chamar de pré-sal porque forma um intervalo de rochas que se estende por baixo de uma extensa camada de sal. (...) a distância entre a superfície do mar e os reservatórios de petróleo abaixo da camada de sal pode chegar a 7 mil metros. (...) no interior da camada, o petróleo e o gás ficam armazenados nos poros das rochas, sob altíssima pressão.

A expressão “altíssima pressão” citada no texto se deve às profundidades e às densidades das camadas situadas acima da camada do pré-sal, além da aceleração da gravidade. Calcule a pressão exercida pela água do oceano sobre a superfície da camada pós-sal, considerando que  a densidade da água do mar é de, aproximadamente, 1000 kg/m³ e que a aceleração da gravidade no local da camada é aproximadamente 10 m/s².

a) 2,0.10⁷ N/m²        b) 3,0.10⁷ N/m²       c) 7,0.10⁷ N/m²       d) 5,0.10⁷ N/m²       e) 4,0.10⁷ N/m²

P = d.g.h = 1000.10.2000 = 2,0.10⁷ N/m².

24. Analise a figura.

                     

De acordo com as informações acima podemos concluir que nos pontos 2, 3 e 4, há conversão de energia. Assinale a opção que representa essa conversão de energia respectivamente aos pontos 2, 3 e 4 da figura.

a) Energia cinética em energia potencial elástica; energia potencial elástica em energia cinética e potencial gravitacional; energia potencial gravitacional em cinética.

b) Energia cinética em energia potencial gravitacional; energia potencial gravitacional em energia potencial elástica; energia potencial elástica em cinética.

c) Energia potencial elástica em energia cinética; energia cinética em energia potencial gravitacional; energia potencial gravitacional em cinética.

d) Energia potencial elástica em energia cinética; energia cinética em energia potencial elástica; energia potencial elástica em cinética.

e) Energia potencial gravitacional em energia cinética; energia cinética em energia potencial gravitacional; energia potencial gravitacional em cinética.

25. Veja os seguintes textos.

I.    A queima da lenha, bagaço e outros resíduos agrícolas é uma tecnologia bem conhecida e utilizada em vários países.

II.   A energia do vento para a geração de eletricidade tem sido desenvolvida em muitos países, particularmente nos EUA (Califórnia) e na Dinamarca.

III.  Em lugares de alta insolação (5 kWh/m²/dia), 5.000 kWh por dia de eletricidade podem ser gerados em hectare coberto com fotocélulas com 10% de eficiência.

IV.  O óleo vegetal é um substituto potencialmente importante do combustível diesel convencional, que pode ser obtido de muitas matérias-primas renováveis.

GOLDEMBERG, José, Energia, meio ambiente e desenvolvimento. São Paulo: EDUSP.

Associe os textos anteriores com as formas de energia correspondentes.

A. Eólica;

B. Fotovoltaica;

C. Biomassa;

D. Biodiesel.

A associação correta é:

a) I – A; II – C; III – B e IV – D.

b) I – C; II – A; III – B e IV – D.

c) I – D; II – B; III – C e IV – A.

d) I – B; II – C; III – D e IV – A.

e) I – C; II – D; III – A e IV – B.

26. A energia que vem do Sol é fundamental para o fluxo de energia que se processa em todo o planeta Terra. As várias modalidades de usinas elétricas – termelétricas, hidrelétricas ou outras –, por meio de diferentes equipamentos ou processos naturais, participam desse fluxo, tornando possível a obtenção de eletricidade útil para o ser humano. Assinale a única alternativa que descreve corretamente o papel da radiação solar no funcionamento de uma usina elétrica.

a) Na usina hidrelétrica, o calor solar produz correntes de convecção na água dentro do reservatório, que faz movimentar suas turbinas submersas.

b Na usina termoelétrica, a queima dos combustíveis fósseis depende do Sol, que aquece a água para movimentar as turbinas.

c) Na usina eólica, a energia solar aquece massas de ar que geram regiões com diferentes pressões, produzindo ventos que movem o aerogerador.

d) Na usina fotovoltaica, a eletricidade é produzida diretamente pela captação da energia solar em seus painéis, que movem turbinas acopladas às placas.

e) Na usina maremotriz, a energia solar aquece massas de água durante o dia, que resfriam à noite, produzindo assim as marés que movem as turbinas.

27. Leia o texto seguinte para responder a questão.

Usina Hidroelétrica x Meio Ambiente

Imagine o desconforto que seria, caso o fornecimento de energia elétrica de nossa cidade fosse interrompido: indústrias, casas, escolas, prédios e avenidas ficariam sem luz; rádios e TVs silenciariam; aparelhos eletrônicos deixariam de funcionar. O trânsito se tornaria caótico, pois os semáforos ficariam apagados; o metrô pararia. Para que não haja falta nem racionamento de energia elétrica, novos investimentos estão sendo feitos. Usinas geradoras de eletricidade estão sendo construídas, contudo não se pode esquecer dos desafios para reduzir o impacto ambiental. O mundo necessita, com certa urgência, aumentar consideravelmente a potência elétrica gerada, em virtude do crescente consumo da população. Podemos contribuir para evitar um racionamento ou uma futura escassez de energia elétrica, conscientizando-nos de que devemos utilizá-la de modo racional, diminuindo o consumo, sem reduzir os benefícios que ela nos traz.

Assinale a opção que está em desacordo com as idéias expostas no texto.

a) Demorar o menos possível no banho e, em dias quentes, usar o chuveiro na posição verão.

b) A preservação do ambiente, os cuidados com a flora e a fauna não devem ser levados em conta na implantação de uma usina hidroelétrica.

c) Reduzir o consumo de energia elétrica é uma forma de contribuir para a preservação do ambiente.

d) Procurar outras fontes de energia, como, por exemplo, a eólica, que não produzam impacto ambiental é uma alternativa saudável.

e) Na escolha de uma fonte de energia, além de considerarmos o rendimento e a potência instalada, de vemos levar em conta a poluição ambiental que ela provoca.

O equilíbrio entre eficiência e preservação da natureza e fundamental ao se instalar uma fonte de energia.

28. O efeito estufa é o aumento de temperatura que a Terra apresenta em função da retenção de calor proveniente do Sol, propiciada pela presença de certos gases na atmosfera (vapor d água, dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, metano e outros). Em função disso, a temperatura da Terra é, em média, 30ºC maior do que seria na ausência desses gases na atmosfera. Nesse processo, parte da radiação proveniente do Sol, ao ser absorvida pelos materiais ou pelas substâncias na superfície da Terra, é convertida e emitida para a atmosfera na forma de radiação infravermelha. Alguns gases atmosféricos absorvem essa radiação, causando aquecimento da atmosfera. Como resultado dessa absorção, esses gases também emitem radiação infravermelha em todas as direções, inclusive para a superfície. Desse modo, a energia fica aprisionada na região superfície-troposfera principalmente. (Química Nova na Escola, novembro 2009)

Em relação aos gases do efeito estufa e suas implicações quanto ao fenômeno em questão, fazem-se as seguintes afirmações:

a) O metano é um gás menos agressivo no que diz respeito ao efeito estufa que o dióxido de carbono.

b) A energia cinética média das moléculas não depende da sua massa molar média.

c) A energia infravermelha emitida é convertida em energia mecânica (cinética) que depende diretamente da temperatura num dado momento.

d) O aumento da temperatura da Terra está diretamente relacionado (proporção direta) à quantidade de gases do efeito estufa que são consumidos nos diversos processos biológicos e industriais existentes num dado ecossistema.

e) O dióxido de carbono é um gás do efeito estufa que é produzido principalmente a partir do processo de fermentação alcoólica de materiais não amiláceos.

Analisando o gráfico fornecido na questão, podemos perceber que a energia na região do infravermelho se converte em energia cinética das moléculas gasosas envolvidas. Como componente de energia cinética, a temperatura é diretamente proporcional a esta energia.

29. Um esquiador desliza sem atrito por uma pista de esqui, mostrada na figura 1, sob a ação apenas da gravidade. Ele parte do repouso do ponto A e passa pelos pontos B e C, mantendo sempre o contato com a pista. Os valores das energias mecânica (E), cinética (K) e potencial (U) do esquiador são representados por colunas verticais, em que o comprimento da parte sombreada é proporcional a esses valores. Com base nessas informações, analise os diagramas numerados de I a VI (figura 2).

Os diagramas que melhor representam a distribuição energética, nos pontos A, B e C, respectivamente, são:

a) I, IV e V       b) II, IV e VI      c) II, III e V     d) I, II e III     e) I, II e V

Como E_M = E_C + E_P, somente nos casos II, IV e VI, obedecem essa relação de conservação de energia mecânica.

30. LIXO VAI GERAR ENERGIA PARA 200 MIL PESSOAS

No aterro sanitário Bandeirantes (zona norte de São Paulo), são despejadas, diariamente, 7 mil toneladas de lixo. Os gases resultantes eram simplesmente queimados, até janeiro de 2004, quando foi inaugurada uma usina para aproveitar energia do lixo. Temos, abaixo, o esquema dessa usina.

 Podemos concluir que:

a) O vapor da água é a substância operante que realiza conversão de energia térmica em energia mecânica para produzir a rotação da turbina da usina termoelétrica.

b) A energia liberada na combustão de 10 milhões de litros de gás é equivalente a 2,26.10⁶ kWh.

c) A obtenção do gás, a partir do lixo, depende de materiais de uso eletrônico.

d) A energia produzida é totalmente limpa devido a biomassa.

e) Cada motor nas turbinas tem função de um receptor elétrico de energia.

E = P.Δt = 22,6.10⁶.1/1000 = 2,26.10⁴ kWh.

31. As usinas nucleares funcionam a partir da grande quantidade de calor liberada pelas reações nucleares. O calor é absorvido por um circuito de água primário, do tipo ciclo fechado. Esse circuito fica em contato com outro, o circuito secundário, que, por sua vez, produz vapor de água a alta pressão, para fazer girar uma turbina capaz de acionar um gerador elétrico, conforme mostra, esquematicamente, a figura abaixo.

  

Com base nas informações acima, a seqüência correta das principais formas de energia envolvidas nesse processo é:

a) energia nuclear, energia mecânica, energia potencial e energia elétrica.

b) energia nuclear, energia mecânica, energia térmica e energia elétrica.

c) energia nuclear, energia potencial, energia mecânica e energia elétrica.

d) energia nuclear, energia térmica, energia mecânica e energia elétrica.

e) energia mecânica, energia nuclear, energia cinética e energia elétrica.

A energia nuclear se transforma em energia térmica, com isso aquece água, que faz funcionar a turbina a vapor. Seu movimento, vindo da energia mecânica, produz energia elétrica por meio de um gerador. Logo, a sequência correta das transformações de energia é energia nuclear → energia térmica → energia mecânica → energia elétrica.

32. Um bloco está apoiado em uma superfície horizontal de atrito desprezível e encontra-se preso a uma mola ideal, de tal forma que executa um movimento harmônico simples.

Na figura a seguir, os pontos A, 0 e B representam os pontos de máxima compressão, de equilíbrio e de máxima elongação da mola, respectivamente.

  

O gráfico de barras que representa corretamente os percentuais da energia cinética do bloco e da energia potencial elástica armazenada na mola para as posições A, 0 e B, indicadas na figura, é:

Como o sistema é conservativo, a soma dos percentuais das energias cinética (E_C) e potencial (E_P) tem que dar 100%. Como nos extremos (A e B) a velocidade é nula (E_c = 0), temos 0% de energia cinética e 100% de energia potencial; já no ponto O, a deformação é nula (E_P = 0), então temos 0% de energia potencial e 100% de energia cinética.

Assim:

Ponto A: 100% de E_P e 0% de E_C. (barra preta).

Ponto O: 0% de E_P e 100% de E_C. (barra branca).

Ponto B: 100% de E_P e 0% de E_C. (barra preta).    

33. Para evitar que seus pais, que já são idosos, não sofram acidentes no piso escorregadio do quintal da casa, Sandra contratou uma pessoa para fazer ranhuras na superfície desse piso – atitude ecoprática que não gera entulho, pois torna desnecessária a troca do piso. O fato de o piso com ranhuras evitar que pessoas escorreguem está ligado ao conceito físico de 

a) atrito.        b) empuxo.       c) pressão.       d) viscosidade.        e) condutibilidade.   

As ranhuras tornam o piso mais áspero, aumentando o coeficiente de atrito.  

34. A ilustração abaixo permite observar a intensidade com que as radiações UVA, UVB e UVC atingem a superfície de nosso planeta de acordo com seus comprimentos de onda.

Podemos concluir que:

A) a maior freqüência é dos raios UVA.

B) a maior freqüência é dos raios UVB.

C) a maior freqüência é dos raios UVC.

D) todos têm a mesma freqüência.

E) o menos perigoso é o raio UVA.

O comprimento de onda é inversamente proporcional à freqüência.

35. O filtro solar (também conhecido como protetor solar) é uma loção, spray ou produto típico que ajuda a proteger a pele da radiação ultravioleta do sol, o que reduz as queimaduras solares e outros danos à pele, intimamente ligado a um menor risco de câncer de pele. Entretanto, a loção de bronzeamento é um termo incorreto para o filtro solar, já que sua função é completamente diferente. A loção de bronzeamento é usada para atrair raios ultravioleta visando atingir um melhor bronzeado. Esta é comumente projetada para o uso em piscinas e se projetada ao ar livre pode ou não ter proteção FPS. Ao contrário do aviso comum de que o filtro solar deve ser reaplicado a cada 2 ou3 horas, uma pesquisa mostrou que a melhor proteção é alcançada com a aplicação 15 à 30 minutos antes da exposição, seguida por uma reaplicação 15 à 30 minutos depois que a exposição ao sol começar. Mais reaplicações só são necessárias depois de atividades como natação, ou que a pessoa sue.

Wikipédia, a enciclopédia livre.

Sobre a radiação dos raios UV e o texto acima, é correto afirmar que:

A) você não sofre queimadura solar em dias nublados.

B) o protetor solar te protege tanto que você pode tomar sol por mais tempo.

C) o câncer de pele somente ocorre nas partes do corpo que estão continuamente expostas ao sol.

D) se você fizer intervalos durante o banho de sol, você não sofrerá queimaduras.

E) o câncer de pele ocorre mais comumente em pessoas que bronzeiam antes de queimar.

A queimadura solar é possível em dias nublados. Cerca de 80% da radiação UV pode penetrar em através de nuvens pouco densas.

O protetor solar não deve ser usado para aumentar o tempo de exposição ao sol, mas para aumentar a proteção durante uma exposição inevitável.

O melanona geralmente ocorre nas costas (em homens) e pernas (em mulheres) que são locais expostos intermitentemente ao sol.

A exposição à radiação UV tem um efeito acumulativo.

36. O IUV é um formato simplificado para a apresentação da irradiância eritêmica, Cada unidade de IUV corresponde a 25 mW/m² de energia. Nos quadros abaixo temos o nível de IUV  e suas precauções.

  

Uma pessoa ao realizar um bronzeamento artificial em uma câmara com 50 lâmpadas de 40 W, distribuídas numa região de 2,0 m de comprimento por 1,2 m de largura, num tempo de exposição de 2 horas, apresentará um IUV com a seguinte característica: Dado: a câmara suporta um peso de 110 kg e o tempo de exposição é programável.

A) Exposição livre.

B) Risco extremo.

C) Hora de almoçar.

D) Alerta moderado.

E) Use boné.

I = 50. 40/2.1,2 = 2000/2,4 = 833 W/m² = 8,33.10² W/m² = 8,33.10⁵ mW/m². Logo, o IUV = 833000/25 = 33320 vezes superior ao valor mínimo.

37. A exposição exagerada ao sol, sem o devido uso de protetores, é uma atitude que o indivíduo assume por conta própria, mesmo sendo alertado que isso pode ser altamente prejudicial à sua saúde. Problemas de câncer de pele são fortemente associados à exposição aos raios ultravioleta (UV), uma região do espectro de comprimentos de onda menores que os da luz visível, sendo que a luz visível vai de 400 a 800 nm. Alguns filtros solares funcionam absorvendo radiação UV, num processo que também leva à decomposição das substâncias ativas ali presentes, o que exige aplicações subseqüentes do protetor. Quanto maior o fator de proteção solar do filtro (FPS) mais o protetor absorve a luz UV (maior é sua absorbância). A figura abaixo mostra o espectro de absorção (absorbância em função do comprimento de onda da luz incidente) de três substâncias (A, B e C), todas na mesma concentração. Qual dessas substâncias você escolheria para usar como um componente ativo de um protetor solar?

A) A        B) B         C) C         D) Nenhum       E) Todos

A luz ultravioleta tem comprimento de onda menor que 400 nm. No gráfico, a substância que apresenta

maior absorbância para comprimento de onda menor que 400 nm é a substância B.

38. (CPS 2008)

A repórter Paula carrega um microfone, que tem a função de captar o som para poder transmiti-lo. O som possui, no ar, uma velocidade que depende, dentre outros fatores, da temperatura ambiente. À temperatura de  0°C, a velocidade do som vale, aproximadamente, 331,5 m/s e este valor sofre um aumento de 55 cm/s a cada acréscimo de 1°C na temperatura ambiente.

Quando a velocidade do som, no ar, for de 353,5 m/s, a temperatura do ar, em °C, será

A) 12,1.           B) 20,8.          C) 23,4.          D) 37,6.            E) 40,0.

ΔV = 353,5 – 331,5 = 22 m/s, logo Δθ = 22/0,55 = 40⁰C.

39. Uma gota do ácido CH₃(CH₂)₁₆COOH se espalha sobre a superfície da água até formar uma camada de moléculas cuja espessura se reduz à disposição ilustrada na figura. Uma das terminações deste ácido é polar, visto que se trata de uma ligação O-H, da mesma natureza que as ligações (polares) O-H da água. Essa circunstância explica a atração entre as moléculas de ácido e da água. Considerando o volume 1,56 x 10^-10 m³ da gota do ácido, e seu filme com área de 6,25 x 10^-2m², assinale a alternativa que estima o comprimento da molécula do ácido.

A) 0,25 x 10^-9m       B) 0,40 x 10^-9m       C) 2,50 x 10^-9m       D) 4,00 x 10^-9m       E) 25,0 x 10^-9m

O volume da gota do ácido corresponde ao produto da área do filme pela altura que corresponde ao comprimento da molécula: V = A.L => 1,56.10^–10 = 6,25.10^–2.L =>  L = 0,250.10^–8 m = 2,50.10^–9 m.

40. O atletismo moderno teve início em meados do século XIX, e muitas de suas provas atuais foram disputadas já na Olimpíada de Atenas (Grécia) em 1896. É nesse esporte que o Brasil tem o maior número de medalhas ganhas, seja em Olimpíadas e Campeonatos Mundiais, seja em Jogos Pan-Americanos. O gráfico a seguir, velocidade escalar versus tempo, corresponde à prova, fictícia, de 100 metros rasos entre dois dos melhores atletas brasileiros. Vamos supor que cada uma das curvas represente o desempenho de um dos atletas. Por exemplo, a Robson Caetano da Silva (medalha de bronze nas Olimpíadas de Seul, em 1988) associamos a linha pontilhada, enquanto a linha cheia corresponde ao desempenho do atleta Joaquim Cruz (medalha de ouro nas Olimpíadas de Los Angeles, em 1984).

Sabendo-se que a prova foi concluída pelo vencedor em 10 segundos, é correto afirmar:

A) Robson Caetano da Silva venceu a prova, e sua aceleração escalar no intervalo entre 0 e 3 segundos é menor que a de Joaquim Cruz.

B) No intervalo entre 0 e 3 segundos, os corredores têm a mesma velocidade escalar e a mesma aceleração escalar.

C) Robson Caetano da Silva venceu a prova, e no intervalo entre 3 e 10 segundos ele e Joaquim Cruz têm a mesma velocidade escalar.

D) Joaquim Cruz venceu a prova, e sua aceleração escalar no intervalo entre 0 e 3 segundos é maior que a de Robson Caetano da Silva.

E) Joaquim Cruz venceu a prova, e sua aceleração escalar no intervalo entre 10 e 14 segundos é maior que a de Robson Caetano da Silva.

Entre t = 3s e t = 10s, os dois gráficos estão superpostos evidenciando que as velocidades escalares de Robson e Joaquim são iguais. Até o instante t = 3s, a velocidade escalar de Robson é maior (pontilhado acima da linha cheia) e por isso Robson venceu a corrida.

41. (UFABC-SP 2006)

CHERNOBIL

vinte anos de tragédia

NUNCA A ENERGIA SAIU TÃO CARA

Há vinte anos, um acidente de proporções trágicas colocaria o mundo em alerta. Segundo a ONU, 9 mil pessoas morreram ou ainda morrerão nos próximos anos em decorrência da radiação. Entidades como o Greenpeace alertam que o número é dez vezes maior. Sábado, 26 de abril de 1986, à 1:23:58 hora local, o quarto reator da usina de Chernobil – conhecido como Chernobil-4 – sofreu uma catastrófica explosão de vapor que resultou em um incêndio, uma série de explosões adicionais e no derretimento do núcleo do reator.

A usina era composta por quatro reatores, cada um capaz de produzir energia térmica à razão de 3,2x10⁹ J por segundo, transformada por um gerador em energia elétrica à razão de 1,0x10⁹ J por segundo. Em conjunto, os quatro reatores produziam cerca de 10% da energia elétrica utilizada pela Ucrânia.

A eficiência de cada um dos quatro reatores pode ser conferida por seu rendimento, com valor percentual aproximado de:

a) 10%.          b) 15%.          c) 30%.         d) 45%.          e) 60%.

O rendimento de cada gerador é η = 1,0x10⁹/3,2x10⁹ = 0,3125 = 31,25% = 30%.

42. A dinâmica do ecossistema inclui uma rede de interações químicas do organismo com o meio ambiente — estabelecida com a entrada de elementos e compostos inorgânicos e do seu retorno ao meio — que se realizam em vias mais ou menos circulares e que se identificam nos ciclos biogeoquímicos. O organismo seqüestra do

ambiente cerca de 40 elementos imprescindíveis à estruturação e à manutenção do sistema vivo, alguns exigidos em grandes quantidades e outros, como micronutrientes.

A partir da análise das informações e da figura — que apresenta, de forma simplificada, um ciclo biogeoquímico superposto ao fluxo de energia passando pelo sistema vivo e esquematiza etapas do ciclo do nitrogênio —, pode-se concluir Um ciclo biogeoquímico que dissipa 3/5 da energia total tem rendimento de:

A) 40%         B) 50%         C) 60%         D) 70%         E) 80%

η = P_U/P_T = (P_T – P_D)/P_T = (P_T – 3P_T/5)/P_T = (2P_T/5)/P_T = 2/5 = 0,40 = 40%.

43.

  

A placa solar fotovoltaica de 40,0 m², ao ser submetida a uma intensidade luminosa de 400,0 W/m², que gera tensão de 120,0 V e corrente elétrica de 3,0 A, tem eficiência máxima de:

A) 2,25%         B) 4,50%         C) 7,60%         D) 8,75%         E) 9,40%

P_T = I.A = 40.400 = 16 000 W e P_U = U.i = 120.3 = 360 W, então: η = P_U/P_T =  360/16000 = 0,0225 = 2,25%.

"O sorriso custa menos que a eletricidade e dá muito mais luz" (Provérbio escocês)