Mostrando postagens com marcador ENEM. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador ENEM. Mostrar todas as postagens

terça-feira, 25 de outubro de 2011

DICAS PARA O ENEM: USINA TERMOELÉTRICA

Historicamente, um dos temas bastante explorados nas provas do ENEM é a ENERGIA. Transformação, conservação e degradação. Geração de energia elétrica é um tópico de grande relevância para sua preparação. É muito IMPORTANTE que, para começar, você saiba que geração de energia elétrica não envolve criação e sim transformação de energia. Podemos transformar um tipo de energia em outro como veremos logo abaixo...

Usina Termoelétrica - É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível fóssil como petróleo, gás natural ou carvão.








Como funciona: 1 - A Caldeira é aquecida com a queima de óleo combustível ou carvão mineral e, às vezes, até lenha. O Vapor é produzido por um Caldeira (ENERGIA TERMICA - Calor); 2 -  A Turbina é movida por um Jato de Vapor de grande pressão (ENERGIA CINÉTICA - movimento); 3  - O Gerador possui um eixo que é movido por uma Turbina que gira (ENERGIA ELÉTRICA - eletricidade); 4 - Após o vapor ter movimentado as turbinas ele é enviado a um condensador para ser resfriado e transfomado em água líquida para ser reenviado ao caldeirão novamente, para um novo ciclo.

Impactos Ambientais: Como vários tipos de geração de energia, a termeletricidade também causa impactos ambientais. Contribuem para o aquecimento global através do efeito estufa e da chuva ácida. A queima de combustíveis lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes como dióxido de carbono CO2 e de fuligem.

Vantagens: Podem ser construídas próximas a centros urbanos, diminuindo as linhas de transmissões e desperdiçando menos energia.


QUESTÕES NO ENEM


(ENEM) O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge a Terra e sua utilização na geração de eletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do ciclo da água, pela movimentação do ar, e pelo ciclo do carbono que ocorre através da fotossíntese dos vegetais, da decomposição e da respiração dos seres vivos, além da formação de combustíveis fósseis.

De acordo com este diagrama, uma das modalidades de produção de energia elétrica envolve combustíveis fósseis. A modalidade de produção, o combustível e a escala de tempo típica associada à formação desse combustível são, respectivamente,
A) hidroelétricas - chuvas - um dia
B) hidroelétricas - aquecimento do solo - um mês
C) termoelétricas - petróleo - 200 anos
D) termoelétricas - aquecimento do solo - 1 milhão de anos
E) termoelétricas - petróleo - 500 milhões de anos
 
CORREÇÃO
A questão fala acerca de combustíveis fósseis. Petroleo, gás natural e carvão estão diretamente envolvidos com o problema do aquecimento global e as mudanças climáticas. O tipo de usina que utiliza tais combustíveis na geração de eletricidade são as termelétricas, ainda minoria na matriz energética brasileira. E, estes combustíveis demoraram milhões de anos para serem formados: são não renováveis.

domingo, 23 de outubro de 2011

Física no ENEM 2011 - Ciências da Natureza e suas Tecnologias

 ENEM 2011

A prova de Ciências da Natureza e suas tecnologias trouxe temas relevantes e cobrou mais conteúdo em relação à prova de 2010. A dificuldade maior provavelmente estava na leitura, pois haviam muitos textos longos. No geral, a parte de física apresentou uma boa elaboração dentro do esperado sem muitas questões de cálculo, com bastante enunciado, análise de gráficos e tabelas sem muitas surpresas. Foi possível identificar 16 questões da parte específica da física. Haviam questões  de cálculo de energia, manual do chuveiro elétrico, algumas questões tinam a resposta no próprio texto o outros textos meio confusos. As questões não exigiam nenhum tipo de conhecimento profundo da física, tudo foi tudo bem básico, cobrado dentro da proposta do enem sem ser muito conteudista.



PROVA AMARELA – Ciências da Natureza e suas tecnologias

(ENEM 2011 - Questão 46) Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõem o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir.
Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).

A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:
A) O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.
B) A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.
C) O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor.
D) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.
E) A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.

Resolução
Analisando a figura, a presença da trava na engrenagem é necessária para impedir que o sistema todo gire no sentido que permite a descida do peso. Dessa forma, o movimento só pode ocorrer em um único sentido, levando à elevação do peso. Leitura de texto
Resposta: D

(ENEM 2011 - Questão 54) Certas ligas estanho-chumbo com composição específica formam um eutético simples, o que significa que uma liga com essas características se comporta como uma substância pura, com um ponto de fusão definido, no caso 183ºC. Essa é uma temperatura inferior mesmo ao ponto de fusão dos metais que compõe esta liga (o estanho puro funde a 232ºC e o chumbo puro a 320ºC), o que justifica sua ampla utilização na soldagem de componentes eletrônicos, em que o excesso de aquecimento deve sempre ser evitado. De acordo com as normas internacionais, os valores mínimo e máximo das densidades para essas ligas são de 8,74 g/mL e 8,82 g/mL, respectivamente. As densidades do estanho e do chumbo são 7,3 g/mL e 11,3 g/mL, respectivamente.

Um lote contendo 5 amostras de solda estanho-chumbo foi analisado por um técnico, por meio da determinação de sua composição percentual em massa, cujos resultados estão mostrados no quadro a seguir.

Amostra
Porcentagem de
Sn (%)
Porcentagem de
Pb (%)
I
60
40
II
62
38
III
65
35
IV
63
37
V
59
41
Disponível em: http://www.eletrica.ufpr.br.

Com base no texto e na análise realizada pelo técnico, as amostras que atendem às normas internacionais são
A) I e II.
B) I e III.
C) II e IV.
D) III e V.
E) IV e V.

Resolução
Nessa questão o estudante deveria entender que para essa mistura sólida, a densidade pode ser obtida por meio de uma média ponderada das densidades das substânciasque formam a mistura:

Média =  (densidade do Sn + densidade do Pb) / 100

I. dmistura = 8,9 g/mL
II. dmistura = 8,82 g/mL
III. dmistura = 8,7 g/mL
IV. dmistura = 8,78 g/mL
V. dmistura = 8,94 g/mL
Apenas as amostras II e IV atendem às normas internacionais. Poderia ser entendida como uma questão tantode física quanto de química, pois essas duas ciências trabalham a questão da densidade como conteúdo.
Resposta: C



(ENEM 2011 - Questão 56) O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto:
Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ímã permanente. O campo magnético do ímã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante.
Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon
A) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante.
B) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço.
C) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do ímã permanente.
D) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.
E) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

Resolução
Para funcionar o captador o campo magnético do ímã faz uma indução. Há o ordenamento dos polos magnéticos na corda de aço da guitarra. Quando o guitarrista substituir as cordas de aço pelas de náilon, não ocorre o ordenamento dos polos magnéticos, pois o náilon não apresenta magnetização por não ser de metal.
Resposta: C


(ENEM 2011 - Questão 60) Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados.
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA, e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de:
A) 0,3.
B) 0,6.
C) 0,8.
D) 1,7.
E) 3,0.

Resolução
Essa é uma questão que foi bastante esperada no Enem que envolvia uma tabela. A potência dissipada pelos chuveiros pode ser calculada por meio da relação P=(U^2)/R.

Chuveiro A: PA = UA^2 / RA
Chuveiro B: PB = UB ^2 / RB
De acordo com o enunciado, as potências dissipadas pelos chuveiros são iguais, então:
PA = PB
UA ^2/ RA = UB^2/ RB
(127)^2/ RA = (220)^2/ RB
RA/ RB ≈ 0,3
Resposta: A


(ENEM 2011 - Questão 63) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.


Brown, T. Química a Ciência Central. 2005 (adaptado).
Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?
A) Azul.
B) Verde.
C) Violeta.
D) Laranja.
E) Vermelho.

Resolução
Como esperavamos uma questão que envolve a análise de gráfico. De acordo com o espectro de absorção, observa-se que o comprimento de onda em que ocorre a intensidade de absorção máxima é próximo a 500 nm. Por meio da roda das cores, verifica-se que a cor oposta a esse comprimento de onda é o vermelho. Bastaria usar os dados do grafico e analisar a figura.
Resposta: E


(ENEM 2011 - Questão 66) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a
A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.
B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.
E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução
Na natureza, não ocorre transformação ou transferência de energia com rendimento igual a 100%. Dessa forma, a energia liberada na combustão do combustível não é totalmente transferida para o pistão do motor.
Resposta: C


(ENEM 2011 - Questão 67) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseiam-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre.


D'ARCO, E. Radiometria e Comportamento Espectral de Alvos. INPE. Disponível em: http://www.agro.unitau.br. Acesso em: 3 maio 2009.
De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação
dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em
micrômetros (μm)?
A) 0,4 a 0,5.
B) 0,5 a 0,6.
C) 0,6 a 0,7.
D) 0,7 a 0,8.
E) 0,8 a 0,9.

Resolução
Para obter-se a melhor distinção dos alvos, deve-se selecionar a banda de comprimentos de onda em que as porcentagens de refletância não apresentem valores iguais para materiais diferentes e não mostrem valores muito próximos entre si. Portanto, observando-se a curva de comportamento espectral apresentada, a banda mais apropriada é a que possui comprimentos de onda entre 0,8 e 0,9μm.
Resposta: E



(ENEM 2011 - Questão 70) Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada:


GONÇALVES FILHO, A.; BAROLLI, E. Instalação Elétrica: investigando e aprendendo. São Paulo: Scipione, 1997 (adaptado).
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada acendeu?
A) (1), (3), (6)
B) (3), (4), (5)
C) (1), (3), (5)
D) (1), (3), (7)
E) (1), (2), (5)

Resolução
O esquema abaixo representa uma lâmpada, seus terminais de ligação (A e B) e uma pilha.
Para a lâmpada acender, o terminal A pode ser conectado ao polo positivo da pilha; o terminal B, ao polo negativo (esquemas 1 e 3) ou o terminal A pode ser conectado ao polo negativo, e o terminal B ao polo positivo da pilha (esquemas 2 e 7).
Resposta: D



(ENEM 2011 - Questão 71) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-de-açúcar e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou bicombustíveis de segunda geração — coloquialmente chamados de “gasolina de capim” — são aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.
DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009, no 87 (adaptado).

O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais
A) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.
B) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos, e deve-se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de combustíveis fósseis.
C) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais, sobretudo decorrente do fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a geração de novos empregos.
D) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.
E) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.

Resolução
O texto destaca aspectos da produção de biocombustíveis de 1a e 2a geração como matrizes energéticas que não só poluem menos, como ainda podem propiciar a geração de novos empregos. Porém, o bom resultado dos biocombustíveis de 2a geração depende do uso de tecnologia adequada, de maneira a evitar a produção de substâncias que possam provocar impactos socioeconômicos e ambientais.
Resposta: A


(ENEM 2011 - Questão 73) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2, a densidade da água do lago, em g/cm3, é
A) 0,6.
B) 1,2.
C) 1,5.
D) 2,4.
E) 4,8.
Resolução
Na situação em que o cubo está suspenso no ar, temos:

Estando o corpo em repouso, a resultante das forças nele aplicadas é nula.
A indicação do dinamômetro é a intensidade da tração T. Portanto:
P = T
P = 30 N
Na situação em que o cubo está parcialmente imerso na água do lago, temos:



Nessa nova situação de equilíbrio, a indicação do dinamômetro é 24 N. Portanto:
T + E = P
E = 30 – 24
E = 6 N
A intensidade do empuxo é igual à intensidade do peso do líquido deslocado (E = dL ⋅ VLD ⋅ g). Pelo texto, o
volume do líquido deslocado é metade do volume do cubo. Temos:
VLD = 1/2VC
VLD = 1/2 ⋅ (0,1)^3
VLD = 5 ⋅ 10^–4 m^3
Procedendo às devidas substituições numéricas na expressão do empuxo:
E = dL ⋅ VLD ⋅ g
6 = dL ⋅ 5 ⋅ 10–4 ⋅ 10
dL = 1,2 ⋅ 10–3 kg/m3
dL = 1,2 g/cm3
Resposta: B


(ENEM 2011 -  Questão 74) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que “vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”. A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.
O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).

No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a
A) propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.
B) absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.
C) refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.
D) atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.
E) reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

Resolução
O uso do sonar permite a geração de imagens da estrutura do Titanic, pois o ultrassom se propaga através dos sedimentos, o que não ocorre com a luz. Caso a luz fosse utilizada, apenas os sedimentos seriam visualizados.
Resposta: D



(ENEM 2011 - Questão 77) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:
I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.
II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.
III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

Distância percorrida pela régua
durante a queda (metro)
Tempo de reação
(segundo)
0,30
0,24
0,15
0,17
0,10
0,14
Disponível em: http://br.geocities.com. Acesso em: 1 fev. 2009.

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a
A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.
B) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.
C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.
E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

Resolução
A régua, ao ser abandonada, fica submetida à ação da força peso, que é constante próximo à superfície da Terra.
Portanto, o movimento da régua é uma queda livre, em que ela cai descrevendo um movimento uniformemente
variado. Seu deslocamento pode ser calculado por:
Δs = at^2/ 2
De acordo com a equação, o deslocamento é proporcional ao quadrado do tempo.
Resposta: D


(ENEM 2011 - Questão 78) Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está esquematizado na figura. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água.


Faça você mesmo. Disponível em: http://www.facavocemesmo.net. Acesso em: 22 jul. 2010.

A característica de funcionamento que garante essa economia é devida
A) à altura do sifão de água.
B) ao volume do tanque de água.
C) à altura do nível de água no vaso.
D) ao diâmetro do distribuidor de água.
E) à eficiência da válvula de enchimento do tanque.

Resolução
O sistema apresentado utiliza sempre o mesmo volume de água na descarga, ao contrário de outros, nos quais o volume de água escoado é determinado pelo intervalo de tempo em que o usuário aciona a válvula.
Resposta: B



(ENEM 2011 - Questão 80) Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%), biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, pode-se considerar que ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam que as emissões de metano (CH4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de CO2 das termelétricas.
MORET, A. S.; FERREIRA, I. A. As hidrelétricas do Rio Madeira e os impactos socioambientais da eletrificação no Brasil. Revista Ciência Hoje. V. 45, no 265, 2009 (adaptado).

No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte.

A) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos deste fenômeno.
B) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.
C) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.
D) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.
E) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa das demais fontes geradoras.

Resolução
De acordo com o texto, as usinas hidrelétricas emitem CH4 em quantidades consideráveis. Esse gás contribui para o aumento do efeito estufa. No Brasil, a participação das usinas hidrelétricas é muito significativa na matriz energética. Portanto, sob esse aspecto, tais usinas podem ser consideradas poluidoras.
Resposta: D


(ENEM 2011 - Questão 84) Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.


FIOLHAIS, C. Física divertida. Brasília. UnB, 2000 (adaptado).

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?
A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.
B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.
E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.

Resolução
O fenômeno descrito é a difração da luz. Nesse fenômeno, ondas conseguem contornar obstáculos, cujas dimensões sejam compatíveis com o comprimento de onda. No caso das sonoras, a difração é evidenciada quando podemos ouvir pessoas ocultas por obstáculos, mesmo sem vê-las.
Resposta: A


(ENEM 2011 - Questão 86) Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:


Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que
A) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.
B) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.
C) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III.
D) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.
E) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.

Resolução
Para que exista maior aproveitamento de energia mecânica, toda a energia cinética da etapa I deverá ser convertida em energia potencial gravitacional da etapa III.
Resposta: C

sexta-feira, 21 de outubro de 2011

DICAS PARA O ENEM: USINA HIDRELÉTRICA


Historicamente, um dos temas bastante explorados nas provas do ENEM é a ENERGIA. Transformação, conservação e degradação. Geração de energia elétrica é um tópico de grande relevância para sua preparação. É muito IMPORTANTE que, para começar, você saiba que geração de energia elétrica não envolve criação e sim transformação de energia. Podemos transformar um tipo de energia em outro como veremos logo abaixo...

Usina hidrelétrica - Uma usina hidrelétrica tem por finalidade produzir energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio. Quais são as transformações de energia? Primeiramente temos a água armazenada em um reservatório contendo ENERGIA POTENCIAL (pois a água se encontrar a uma determinada altura em relação a turbina). Conforme o canal é aberto a água cai e vai pelo duto se transformando em ENERGIA CINÉTICA (energia de movimento) que faz girar uma turbina hidráulica, que por sua vez é convertida em energia elétrica por meio de um gerador, sendo a energia elétrica transmitida para uma ou mais linhas de transmissão que é interligada à rede de distribuição. Embora a implantação de uma usina provoque impactos ambientais, na fase de construção da represa, esta é uma fonte considerada limpa.


Quando estudamos dinâmica estudamos alguns tipos de energia (Energia Cinética, Energia Potencial Gravitacional e Energia Potencial Elástica) que faz parte da Energia Mecânica. Embora ENERGIA não tenha uma definição física satisfatória, no estudo da mecânica nos contentamos em dizer que energia é a “capacidade de executar um trabalho.”

1 - Energia Cinética: É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo (m) em movimento (v). Sua equação é dada por:


2 - Energia Potencial: é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética. Conforme o corpo perde energia potencial ganha energia cinética ou vice-e-versa. A  Energia Potencial Gravitacional corresponde ao trabalho que a força Peso (P = m . g) realiza. É obtido quando consideramos o deslocamento de um corpo na vertical (h), tendo como origem o nível de referência (solo, chão, no caso da hidrelétrica a turbina, ...).



EXEMPLO DE ALGUMAS QUESTÕES
(ENEM) Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.

Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:
A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.
B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.
C) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.
E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.

(ENEM) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas:
I. cinética em elétrica
II. potencial gravitacional em cinética
Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:
A) I- a água no nível h e a turbina, II- o gerador e a torre de distribuição.
B) I- a água no nível h e a turbina, II- a turbina e o gerador.
C) I- a turbina e o gerador, II- a turbina e o gerador.
D) I- a turbina e o gerador, II- a água no nível h e a turbina.
E) I- o gerador e a torre de distribuição, II- a água no nível h e a turbina.

terça-feira, 18 de outubro de 2011

QUESTÕES DE FÍSICA - ENEM 2008


ENEM - FÍSICA
ANO 2008
Vou utilizar a prova amarela...
Prova Amarela - Questão 1

A Ema
O surgimento da figura da Ema no céu, ao leste, no anoitecer, na segunda quinzena de junho, indica o início do inverno para os índios do sul do Brasil e o começo da estação seca para os do norte. É limitada pelas constelações de Escorpião e do Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu. Segundo o mito guarani, o Cut’uxu segura a cabeça da ave para garantir a vida na Terra, porque, se ela se soltar, beberá toda a água do nosso planeta. Os tupisguaranis utilizam o Cut'uxu para se orientar e determinar a duração das noites e as estações do ano. A ilustração a seguir é uma representação dos corpos celestes que constituem a constelação da Ema, na percepção indígena.
A próxima figura mostra, em campo de visão ampliado, como povos de culturas não-indígenas percebem o espaço estelar em que a Ema é vista.

Considerando a diversidade cultural focalizada no texto e nas figuras acima, avalie as seguintes afirmativas.
I A mitologia guarani relaciona a presença da Ema no firmamento às mudanças das estações do ano.
II Em culturas indígenas e não-indígenas, o Cruzeiro do Sul, ou Cut'uxu, funciona como parâmetro de orientação espacial.
III Na mitologia guarani, o Cut'uxu tem a importante função de segurar a Ema para que seja preservada a água da Terra.
IV As três Marias, estrelas da constelação de Órion, compõem a figura da Ema.
É correto apenas o que se afirma em
a) I.
b) II e III.
c) III e IV.
d) I, II e III.
e) I, II e IV.

RESOLUÇÃO
Gabarito: D

Nesta questão podemos notar que o candidato deveria ter mais habilidade de leitura do entender sobre Astronomia. O texto faz referência às estações do ano de acordo com o surgimento da constelação de Ema, a qual indica o começo do inverno no sul e de seca no norte, o que faz da afirmação: I -  correta. A própria informação do texto (“indica o início do inverno”) fornece dados sobre a tradição guarani e a afirmativa somente reafirma o que foi previamente dito;  II - está correta. De acordo com a mitologia guarani, o Cut’uxu segura a cabeça da ave para garantir a vida na Terra, porque, caso ela se solte, beberá toda água e III também está correta.  Unindo conhecimento empírico e mitologia os guaranis utilizam a constelação Cut'uxu para ordenar sua percepção espacial, marcar fenômenos naturais e interpretar a realidade que os cerca. (Está no texto “...o Cut’uxu segura a cabeça da ave”). IV – Falso. Observando comparativamente os astros utilizados para formular cada um das constelações, o candidato pode perceber que as duas constelações somente utilizam de uma mesmo região espacial, mas não utilizam os mesmos corpos celestes. Basta olhar a figura de baixo: Órion está fora da Ema. É limitada pelas constelações de Escorpião e do Cruzeiro do Sul


Prova Amarela - Questão 22


O diagrama acima representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na atmosfera.

Com base no diagrama, conclui-se que
a) a maior parte da radiação incidente sobre o planeta fica retida na atmosfera.
b) a quantidade de energia refletida pelo ar, pelas nuvens e pelo solo é superior à absorvida pela superfície.
c) a atmosfera absorve 70% da radiação solar incidente sobre a Terra.
d) mais da metade da radiação solar que é absorvida diretamente pelo solo é devolvida para a atmosfera.
e) a quantidade de radiação emitida para o espaço pela atmosfera é menor que a irradiada para o espaço pela superfície.



RESOLUÇÃO
Gabarito: D
O diagrama tem relação com o chamado Efeito Estufa e, claro, com o aquecimento global. Como tem a ver com a energia solar, se relaciona com a Física. Vou comentar cada opção.
a) Não. Veja que parte é refletida sem nem chegar à atmosfera e da que chega a maior parte é
irradiada de volta. Retida significa permanecer, o que não ocorre, a radiação volta ao espaço.
b) Não. Mais claro ainda: 30 % < 50 %. Aliás, o diagrama não mostra reflexão no solo.
c) Não. Somente 20 %, pelo diagrama.
d) Sim: pelos processos III, IV e V do diagrama!
e) Não: 64 % > 6 %.

Prova Amarela - Questão 24
O diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na atmosfera.


A chuva é o fenômeno natural responsável pela manutenção dos níveis adequados de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Esse fenômeno, assim como todo o ciclo hidrológico, depende muito da energia solar. Dos processos numerados no diagrama, aquele que se relaciona mais diretamente com o nível dos reservatórios de usinas hidrelétricas é o de número
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.



RESOLUÇÃO
Gabarito: E
a) (falso) – Incorreta, pois se trata da primeira fração de energia solar bloqueada através da atmosfera.
b) (falso) – Incorreta, pois representa o percentual de energia absorvida pela atmosfera.
c) (falso) – Incorreta, visto que indica o percentual de energia absorvido por elementos que compõem o meio atmosférico.
d) (falso) – Incorreta, pois representa a energia liberada e circulante no sistema atmosférico.

A correta: e) Correto, pois é a única alternativa contendo elemento relacionado ao mecanismo de evaporação (vapor d’água), através da absorção de energia solar para promover a passagem da água no estado líquido (contida no reservatório de uma usina hidroelétrica) para o estado de vapor d’água emitido na atmosfera.

Comentário: Pode até ser que o aluno, apressado e nervoso com a prova, confunda com processo de número IV, convecção, que até tem a ver com a chuva. Porém, o processo V é bem explícito: formação de vapor d’água! Ora, chuva...





FALTAM ACRESCENTAR MAIS QUESTÕES... EM BREVE

QUESTÕES RESOLVIDAS OBFEP 2016 NÍVEL C

Agradecimentos a Rodrigo Rodrigues pelas questões e Ana Moura C.1) A mais conhecida história que envolve as provas das olimpíadas é a da ma...