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ENEM EM FASCÍCULOS - 2012                                                                                                      2
                                                                                                                                               Fascículo


         CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
  CARO ALUNO,
  Neste segundo fascículo trabalharemos com a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, buscando mostrar a você que o estudo dessa
  área pode ser muito estimulante, e, antes de tudo, muito útil para o seu cotidiano.
  Nesse contexto discutiremos três assuntos muito importantes e sempre presentes no Enem: a Energia, a Radioatividade e a Evolução, buscando
  refletir sobre o significado desses conceitos e contextualizando-os em diversas situações.
  Bom estudo para você!


                                                                              — Mais ou menos? Esses complementos ao seu
                                                                      nome não são sobrenomes?
                                                                              — É que, ao dizer “sobrenomes”, você poderia pensar
           INTRODUÇÃO                                                 em um grupo de “indivíduos” que se divide em famílias,
                                                                      como ocorre com as pessoas. Mas, na verdade, sou uma única
                                                                      entidade.
         Prezado estudante,
                                                                              — Isso está começando a se complicar! Você não
         Selecionamos o conteúdo Energia para esta seção
                                                                      poderia ser mais explícita e dizer, afinal, quem é você?
inicial, uma vez que esse assunto é abordado com grande
                                                                              — O problema está justamente aí. Eu até poderia
frequência no Exame Nacional do Ensino Médio, tornando-se
                                                                      enunciar uma definição sobre o que sou... mas não acredito
fundamental a compreensão desse conceito, bem como de
                                                                      que isso torne as coisas mais fáceis. Vou tentar explicar de outra
suas conexões com a tecnologia, com a sociedade e com o
meio ambiente. Para ajudá-lo em sua busca pelo acesso à               forma. As pessoas vivem falando a meu respeito. Você já deve
universidade por meio do Enem, procuramos, por intermédio dos         ter ouvido ou falado algo do tipo: “Precisarei de energia para
textos que seguem, orientá-lo, fazendo-o refletir acerca do tema,      enfrentar o dia de hoje”, “Tive uma semana dura e estou sem
desenvolvendo suas habilidades e construindo suas competências.       energia para passear”, “Vou tomar algo energético antes da
Assim, acreditamos que você poderá aprender de forma                  partida de futebol”.
significativa sobre esse tema tão importante para as                          — É verdade... Eu mesmo já disse frases como
Ciências da Natureza e suas Tecnologias.                              essas! Quer dizer que estava falando de você?
                                                                              — Estava, sim.
                                                                              — Em que outras situações você é mencionada?
                                                                              — Vou dar como exemplo frases encontradas em jornais,
                                                                      noticiários de televisão etc. Veja: “O aumento na venda de
           OBJETO DO CONHECIMENTO                                     eletrodomésticos está levando o sistema energético do Brasil ao
                                                                      colapso”, “Reajuste nas tarifas de energia elétrica tem impacto
                                                                      negativo nos índices de inflação”, “Cada vez mais a energia
                           Energia                                    consumida na Europa vem das usinas nucleares”, “O Sol é nossa
        O texto a seguir foi retirado do livro Faces da Energia,      grande fonte de energia”, “É preciso buscar fontes de energia
de Aníbal Figueiredo e Maurício Pietrocola. Os autores iniciam        não poluentes”.
a obra com um suposto diálogo com a Energia, contando                         — Por que tanta importância?
acerca de sua natureza e das dificuldades que o homem tem                      — É que sou relacionada à capacidade de realização de
em defini-la. A seguir, vamos buscar, através de resolução de          tarefas. Quando alguém diz levantar-se da cama com energia,
exercícios, refletir a respeito do significado desse importante         na verdade está dizendo estar pronto para um dia repleto
conceito, contextualizando-o em diversas situações.                   de atividades. Ao procurar um alimento energético, está se
                                                                      preparando para uma tarefa difícil. Já o aumento na venda de
                      O QUE É ENERGIA?
                                                                      eletrodomésticos, que são aparelhos que realizam tarefas para
       — Qual o seu nome?                                             as pessoas, vai requerer mais energia das usinas. Em todos esses
       — As pessoas me chamam de Energia.                             exemplos o que está em jogo é a relação entre mim (Energia) e
       — Quer dizer que esse não é seu nome?                          as tarefas a serem realizadas.
       — Na verdade não tenho nome próprio. As pessoas me                     — Então você realiza tarefas?
chamam como acham melhor. Até com nomes mais longos,                          — Digamos que seja quase isso. Não realizo tarefas.
como energia elétrica, energia mecânica ou, ainda, energia solar.     Quem faz isso são os corpos – como a enceradeira, o
       — Então, além do nome, você também é chamada                   liquidificador, a bomba de água, os animais e os próprios seres
pelo sobrenome?                                                       humanos. Sou apenas uma forma de indicar a possibilidade de
       — É mais ou menos isso...                                      isso acontecer.
Enem em fascículos 2012

                                                                                                                                 Uma parcela do
                                                                                                                                   Universo que
                                                                                                  SISTEMA          é
                                                                                                                                 escolhemos para
                                                                                                                                     observar
                                                                                                      possui

                                                                                                                    é uma                 Conserva-se
                                                                                                  ENERGIA          grandeza
                                                                                                                      que                 no Universo

                                                                                                     associada                    Transfere-se ou
                                                                                                                                   transforma-se

                                                                                        ao movimento            à interação              através de
                                                                                       das partes desse         entre partes
                                                                                            sistema            desse sistema
                                                                                                                                    Calor                Trabalho
                                                                                        recebe o nome          recebe o nome
                                                                                                                                  representa             representa

                                                                                          Energia                 Energia
Disponível em: http://silviaroldaomatos.blogspot.com                                      Cinética               Potencial
                                                                                                                                  Energia transferida
                                                                                                                 devido à        devido à diferença de
         — Parece complicado...                                                                                   força              temperatura
         — Não se preocupe em, nesse momento, encontrar uma
definição definitiva sobre o que sou. Isso ficará mais claro depois                             Gravitacional                     Nuclear
                                                                                                                                            Energia transferida ou
que analisar outras situações em que tomo parte.                                                                  Elétrica                 transformada através de
         — Vou seguir seu conselho. Afinal, com tantas                                                                                       Força e Deslocamento
                                                                                                                                                  adequados
pessoas referindo-se a você no dia a dia, com o tempo
vou acabar entendendo-a melhor.                                                                Vamos discutir melhor algumas proposições presentes
         — Mas tome cuidado! Nem sempre as pessoas se                                  no mapa. Primeiramente, todo sistema – que pode ser um
referem a mim de forma correta. Por ser popular, sou usada                             corpo (uma bola, por exemplo) ou um conjunto de corpos (os
para exprimir as mais variadas situações. Às vezes, as pessoas                         ingredientes presentes em uma panela ao fogo, por exemplo)
exageram e me utilizam para explicar até o que elas ainda não
                                                                                       – possui uma certa quantidade de energia. Essa energia torna-o
conhecem bem.
                                                                                       capaz de realizar trabalho – empurrando um outro objeto, por
         — Como assim?
         — Você já ouviu falar do “poder curativo das pedras”?                         exemplo – ou de fornecer calor, aquecendo um corpo que
         — Acho que li algo a respeito...                                              esteja próximo a ele.
         — Embora nem                                                                          A presença de energia em um sistema está relacionada ao
todos acreditem nisso, os que                                                          movimento dele ou de suas partes (energia cinética) e à interação
defendem essa propriedade                                                              entre partes desse sistema (energia potencial). Podemos dizer
das pedras procuram justificá-la                                                        que há energia nos ventos, devido ao movimento das moléculas
dizendo que elas possuem
                                                                                       do ar; nos alimentos, devido às interações eletromagnéticas nos
energia – energia mineral.
                                                                                       compostos químicos; nas cachoeiras, devido ao movimento que
O mesmo ocorre com aqueles
                                                                                       a água adquire ao ser atraída pela Terra etc.
que acreditam na existência
da telepatia, assegurando                                                                      Devido às diferentes modalidades de movimento e de
que as pessoas podem enviar                                                            interação, a energia acaba recebendo outros nomes: Energia
e receber mensagens sem o                                                              Térmica (do movimento de agitação das moléculas de um
uso da palavra: apenas com                                                             corpo), Energia Eólica (do movimento do ar), Energia Química
a força da mente. Dizem que Disponível em: http://tudojoia.blog.br                     (das interações eletromagnéticas presentes nos compostos
isso acontece através da energia. Apesar de ficar lisonjeada em                         químicos), Energia Nuclear (devido à interação entre os prótons
ser citada nesses casos, estou certa de que as pessoas dizem isso
                                                                                       e nêutrons no interior do átomo) etc.
sem saber o que realmente ocorre nesses processos.
                                                                                               O ser humano, em seu cotidiano, necessita de energia
                  FIGUEIREDO, Aníbal; PIETROCOLA, Maurício. Faces da energia:          para mover-se, para mover objetos, para iluminar ou para
                                                  livro texto. São Paulo: FTD, 2000.   aquecer. Uma vez que energia é algo que não se pode criar ou
                                                                                       destruir (apenas transformar), torna-se importante o domínio
        Depois dessa leitura, vamos buscar relacionar os conceitos
                                                                                       da transformação de todas as formas de energia em alguma
que dialogam com a Energia, através de um mapa conceitual:
                                                                                       que seja útil ao homem. A missão de produzir equipamentos


      2                                                  Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
capazes de fazer essa tarefa com o melhor rendimento possível
                                                                                Comentário
é função da Tecnologia, representada, principalmente, pelos
engenheiros. Fala-se em rendimento porque, na natureza, a                                   A q u i é i m p o r t a n t e o b s e r va r o q u e o c o r r e
                                                                                  nas transformações de energia ao longo dos processos.
maior parte das transformações de energia acaba culminando                        Primeiramente, a energia disponível nas tomadas está na forma
com “produção” de energia térmica (devido a atritos ou ao                         elétrica. Quando ligamos o chuveiro à tomada, aplicamos uma
                                                                                  diferença de potencial elétrico nos terminais da resistência
efeito térmico – joule – das correntes elétricas) que, muitas
                                                                                  que existe no interior dele, que, na prática, pode ser observada
vezes, não é o objetivo final.                                                     como a seguir.




             QUESTÃO COMENTADA                                 C-3
                                                                        H-8

    Compreendendo a Habilidade
    – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação,
      utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou
      matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou
      físicos neles envolvidos.



•      Seguem abaixo alguns trechos de uma matéria da revista
       Superinteressante, que descreve hábitos de um morador                                              Entrada de água fria

       de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo
       de energia e efeitos sobre o ambiente.
       I. “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão
          utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que
                                                                                                  Resistência elética
          ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo
          1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e
          para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente
          de alguma maneira...”;                                                                                        Saída de água quente
       II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos
                                                                                           Quando isso ocorre, a força elétrica impulsiona os
          moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas
                                                                                  elétrons livres disponíveis no material condutor da resistência,
          do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxido de                 fazendo-os movimentarem-se. Nesse processo, a força elétrica
          nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível               realiza um trabalho sobre os elétrons, convertendo energia
                                                                                  elétrica em energia cinética dos elétrons. Esses elétrons, por sua
          equivalente a 8,9 kwh.”                                                 vez, deparam-se com as moléculas do meio material e colidem
       III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por               com elas (ou seja, interagem, exercem força), transferindo parte
          dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de                     de sua energia cinética para as moléculas, que passam a vibrar
                                                                                  com maior agitação. O aumento da agitação das moléculas pode
          papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55                  ser percebido pelo aumento de temperatura que a resistência
          gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável                    (o fiozinho) irá sofrer. É o que chamamos de energia térmica (a
                                                                                  energia associada à agitação das moléculas do fio).
          e 80 gramas de vidro.”
                                                                                           Finalmente, havendo diferença de temperatura entre o
                                                                                  fio da resistência e a água, ocorrerá a transferência de energia
       Também com relação ao trecho I, supondo a existência de                    do fio para a água na forma de calor (lembra-se que o calor
       um chuveiro elétrico, pode-se afirmar que:                                  representa a energia que é transferida sempre para um corpo
                                                                                  que está a menor temperatura?). Assim, a água será aquecida,
       a) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem
                                                                                  ou seja, aumentará sua energia térmica (porque as moléculas
          química, transformando-se em energia elétrica.                          da água ficarão mais agitadas).
       b) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia                         Note que a energia foi transformada (de elétrica para
                                                                                  térmica) e transferida (da rede elétrica para o fio e deste para
          mecânica e, posteriormente, em energia térmica.                         a água). Apesar de não ser o foco do tema deste material, é
       c) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro,                possível observar que, nos processos presentes na natureza a
          onde a energia elétrica é transformada em energia térmica.              energia se conserva sempre, mas às custas de adquirir formas
                                                                                  chamadas de degradadas, que é o caso da energia térmica. No
       d) a energia térmica consumida nesse banho é,                              estudo da Segunda Lei da Termodinâmica, vemos que há uma
          posteriormente, transformada em energia elétrica.                       tendência ao aumento da desordem, e a energia associada à
                                                                                  agitação das moléculas é uma modalidade mais desorganizada
       e) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se
                                                                                  do que a energia elétrica da rede de distribuição.
          concluir que sua fonte é algum derivado do petróleo.
                                                                                  Resposta correta: c



                                                            Ciências da Natureza e suas Tecnologias                                                    3
Enem em fascículos 2012

             EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO                                                                        DE OLHO NO ENEM
                                                                                          Guariglia, Viggiano e Mattos fizeram um estudo acerca
             Compreendendo a Habilidade                                            das questões que já apareceram no Enem sobre energia até
      H-17
C-5          – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
                                                                                   o ano de 2009. O resultado do trabalho completo deles foi
               linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
               ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações    publicado no VII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação
               matemáticas ou linguagem simbólica.                                 em Ciências com o título: “Categorias de questões sobre energia
                                                                                   no ENEM”.
01. “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil                                                  Disponível em: http://www.foco.fae.ufmg.br
    megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas.                         A seguir, transcrevemos o resultado dessa pesquisa:
    Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração                              “A análise [...] nos sinaliza algumas características
    de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é                   recorrentes de abordagens de energia elétrica nas provas do
    de 5000 megawatts por hora. Para se ter uma ideia do que                       Enem de 2004 a 2008, permitindo-nos inferir sobre possíveis
    isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores                  perspectivas comuns. Algumas dessas perspectivas se referem
    do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina,                 à abordagem do conceito de energia para avaliar a capacidade
    gera 1450 megawatts de energia por hora.”                                      de interpretação crítica dos estudantes em relação aos
                                                                                   contextos delimitados pelas questões. Pois, frequentemente, na
    Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação,
                                                                                   abordagem do tema, as questões têm como “pano de fundo”
    contém pelo menos um erro conceitual ao apresentar                             uma problemática que envolve uma região ou uma época.
    valores de produção e de potencial de geração de energia.                      Com essa característica, identificamos que as questões, em
    Esse erro consiste em:                                                         geral, trazem fatos e problemas atuais que ocorrem no Brasil,
    a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.                     relacionados, sobretudo, a fatores econômicos e ambientais.
    b) usar unidade megawatt para expressar os valores de                                  As formas de energia escolhidas, química e elétrica, indicam
        potência.                                                                  um papel fundamental no desenvolvimento tecnológico e científico
    c) usar unidades elétricas para biomassa.                                      de um país. Com isso, as abordagens relacionadas a esses tipos
                                                                                   envolveram modelos de geração atuais e possíveis para o futuro.
    d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.
                                                                                   As questões analisadas nesse período trouxeram problemáticas
    e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.                 comuns da atualidade ligadas à forma como são geradas e às
                                                                                   soluções dos problemas enfrentados com as atuais fontes
             Compreendendo a Habilidade                                            geradoras das mesmas. Os problemas se atentam à eficiência
      H-19
C-5          – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais   de cada uma das fontes energéticas. Nesse sentido, algumas
               que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem   questões que abordam o tema indicaram formas alternativas
               social, econômica ou ambiental.                                     e mais eficientes, tanto do ponto de vista econômico quanto
                                                                                   dos pontos de vista sociais e ambientais. Quanto à abordagem
                                                                                   relacionada à temática ambiental, é frequente o direcionamento
02. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia                          para o estabelecimento de uma matriz energética que utilize fontes
    de energia elétrica em uma residência, destacamos as                           menos agressoras ao meio ambiente e que possam ser viáveis
    seguintes:                                                                     economicamente para o Brasil.
    • Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes                                   O potencial brasileiro foi substancialmente citado nos
       compactas.                                                                  mais diversos pontos de discussão. Foi destacado seu potencial
                                                                                   de desenvolvimento de tecnologias de geração de energia e,
    • Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição
                                                                                   em alguns momentos, foi ressaltada a possibilidade de o Brasil
       “inverno” ou “quente”.                                                      tornar-se um exportador de energia. Quanto ao problema de
    • Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a                           produção de energia, o mundo todo procura respostas muito
       ferro elétrico de uma só vez.                                               similares às do Brasil, pois quase todos esperam desenvolver e
    • Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários                           implantar tecnologias menos poluentes e diminuir a dependência
       aparelhos simultaneamente.                                                  do petróleo. A grande questão que acompanha a energia nos
                                                                                   seus contextos globais está associada a como se desenvolver
    • Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros
                                                                                   economicamente prejudicando o mínimo possível ao meio
       recomendados às suas finalidades.                                            ambiente, ou seja, desenvolvimento sustentável, pois as atuais
                                                                                   fontes não possibilitam uma boa relação entre esses aspectos.”
      A característica comum a todas essas recomendações é a
      proposta de economizar energia através da tentativa de,                      Conclusão
      no dia a dia, reduzir:                                                               Portanto, para ficar “antenado”, não deixe de
      a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.                        visitar os sites na Internet que abordam as relações entre
      b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.                       ciência, tecnologia e sociedade como, por exemplo,
      c) o consumo de energia elétrica convertida em energia                       <http://www.inovacaotecnologica.com.br>, que já apareceu
         térmica.                                                                  em diversas questões, não apenas no contexto de energia.
                                                                                           Finalmente, é importante ler sempre os enunciados
      d) o consumo de energia térmica convertida em energia
                                                                                   das questões com atenção. Neles se encontram informações
         elétrica.                                                                 imprescindíveis para a correta contextualização das informações
      e) o consumo de energia elétrica através de correntes de                     nos itens. Portanto, não se esqueça: o texto não é só um
         fuga.                                                                     pretexto!


      4                                                Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
                                                                                 Em 1896, o físico francês Henri Becquerel descobre
                                                                         acidentalmente que o sal duplo de potássio e urânio,
                                                                         K2UO2(SO4)2, sensibiliza chapas fotográficas sem prévia
            INTRODUÇÃO                                                   excitação. É a descoberta da radioatividade. Em 1898, Pierre
                                                                         Curie (físico francês) e Marie Curie (física polonesa) isolam o
        Olá, caro vestibulando.                                          polônio de um minério de urânio. Esse elemento é cerca de 300
        Nesta segunda seção trataremos de um assunto muito               vezes mais radioativo que o próprio urânio. Depois, em 1910,
útil para o seu cotidiano, mostrando a você que o estudo da              Marie Curie isola também o rádio. Em 1903, o casal ganha o
Química pode ser muito estimulante e aplicado à nossa realidade.
                                                                         Prêmio Nobel de Física pelas pesquisas sobre radioatividade.
        Provavelmente você, ao falar sobre radioatividade,
logo se lembra de desastres em usinas nucleares e dos riscos             No começo do século XX, o físico neozelandês Ernest
que a exposição à radiação pode oferecer. É bom saber que                Rutherford faz experimentos que revelam a existência de um
a radioatividade está presente em nosso dia a dia, desde a               núcleo atômico e consegue identificar dois tipos de radiação:
geração de energia elétrica até o uso de isótopos radioativos            alfa e beta.
na medicina, passando pelas pesquisas sobre conservação de                       Os principais tipos de radiação são:
alimentos e exames radiológicos. Evidentemente, o uso da
radioatividade deve ser controlado para que danos não sejam
                                                                         Alfa (2α4): partículas positivas
causados ao meio ambiente e ao homem.
                                                                                 Núcleos atômicos instáveis, geralmente de elevada
                                                                         massa atômica, emitem radiação alfa, que é constituída por
            OBJETO DO CONHECIMENTO                                       dois prótons e dois nêutrons. Esta é a forma “mais rápida” de
                                                                         procurar a estabilidade, pois cada partícula alfa tem número
                                                                         atômico 2 e número de massa igual a 4. Sendo assim, a cada
                       Radiotividade                                     partícula alfa emitida por um núcleo instável, o número de
                                                                         prótons reduz duas unidades e o número de massa quatro.
        A geração de energia elétrica através de reações de fissão        Essa radiação apresenta baixo poder de penetração e alto poder
nuclear em reatores de usinas nucleares tem sido largamente              ionizante (capacidade de ionizar o ar por onde passa).
discutida ultimamente devido ao acidente em Fukushima, no
Japão, quando um terremoto seguido de tsunami causou um                                                            Nêutron
acidente cujos danos ao ambiente e à população ainda não                                                         + Próton
puderam ser completamente quantificados. Alguns países são
muito dependentes da energia nuclear, como a França e o                             Núcleo +
próprio Japão, enquanto outros, como o Brasil, pouco utilizam
esse recurso energético, em relação a outras formas de produção
de energia elétrica.                                                                            +
                                                                                           +
        Contudo, não é somente na geração de energia elétrica
que a energia nuclear vem sendo utilizada. Alguns produtos                                       +                         +
mais perecíveis, como morangos e figos, são bombardeados                                                                        +
com radiação para evitar a proliferação de microrganismos no                                                  Partícula
alimento. Exames médicos, como radiografias e tomografias,                                                        Alfa
também fazem uso de emissões de radiação para diagnosticar                                              Disponível em: http://www.infoescola.com
doenças e tumores.
        O estudo e a pesquisa sobre o uso de radioatividade
são essenciais para que os benefícios sejam alcançados sem               Beta (–1β0): elétrons acelerados
que ocorram prejuízos ao homem ou ao ambiente. Vamos a
um pequeno resumo teórico.                                                       Outra forma de um núcleo atômico se estabilizar é
                       RESUMO TÉORICO                                    quando existe um número bem maior de nêutrons do que de
                                                                         prótons. Nesse caso, poderá ocorrer a transformação de um
        A radioatividade é um fenômeno estritamente                      nêutron em um próton. Para essa transformação ocorrer, e a
nuclear, que consiste na emissão, espontânea ou provocada,
de radiações (partículas ou ondas eletromagnéticas). Os                  quantidade de prótons aumentar em relação à de nêutrons,
elementos radioativos naturais emitem fundamentalmente 3                 é necessário que ocorra a liberação de um elétron (beta)
tipos de radiação: alfa (2 prótons e 2 nêutrons) , beta (elétrons        pelo núcleo atômico. Ou seja, o núcleo atômico irá emitir e
acelerados) e gama (ondas eletromagnéticas de alta frequência).          liberar um “elétron”, ou melhor, uma subpartícula carregada
                                                          Partícula
                                                                         negativamente. O poder de penetração é bem maior do que
                                                    N +   alfa           a alfa, mas em compensação possui menor poder ionizante.
        Partícula                                   +                            Também é possível a emissão de pósitrons, uma espécie
        beta –                                        N
                                                                         de antielétron (antimatéria). Esse processo só ocorre devido à
                          N +
                         + N + N+                                        transmutação de um próton em um nêutron. Os pósitrons são
                         N+ + N                                          elétrons positivos emitidos por núcleos com razão nêutron/
                         + N+ N            Força eletromagnética
                                                                         próton < 1.
                           N +             repulsiva


                                                                                                             β
                                                                                                                 –
                                                                                                                     (beta)
                                    Força nuclear
                                    atrativa


                                                                                                             β
                Raio                                                                                             +
                gama
                                                                                      Partícula beta                 (pósitron)
                                                                                                    Disponível em: http://www.educacional.com.br
                                Disponível em: http://www.glogster.com


                                                      Ciências da Natureza e suas Tecnologias                                           5
Enem em fascículos 2012
Gama (0γ0): ondas eletromagnéticas de alta frequência
        A radiação gama, por ser uma onda eletromagnética
da mesma natureza da luz, viaja com a mesma velocidade                                                                          EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
desta, a 300000 km/s (no vácuo). Essa radiação tem poder de
penetração muito elevado por viajar em velocidade semelhante
à da luz. Isso acontece por ela                                                                                                     Compreendendo a Habilidade
                                                           γ                                                            H-24
                                                                                                                  C-7               – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar
não ser partícula, mas sim onda,                                                                                                      materiais, substâncias ou transformações químicas.
além do fato de ela não possuir
carga elétrica (nem positiva,
n e m n e g a t i v a ) . J á o poder
ionizante é considerado menor                                                                                     03. A alquimia procurava, entre outras finalidades, transformar
do que o da alfa e beta.                                                                                              metais “inferiores” em ouro. Apesar de não utilizar métodos
                                                        Disponível em: http://fisicamoderna12a.blogspot.com
                                                                                                                      científicos apropriados, vários de seus procedimentos
                                          Assim, o poder de penetração das radiações é: γ > β > α.
                                                                                                                      serviram de base para a Química atual. Evidentemente, essa
                                                                                                                      transmutação de metais em ouro nunca ocorreu. Imagine
                                                                                                                      que um alquimista maluco está tentando produzir ouro a
                                              QUESTÃO COMENTADA                                C-5
                                                                                                     H-17             partir de uma liga metálica constituída de 15 mols de titânio
    Compreendendo a Habilidade                                                                                        (52 Ti) e 5 mols de urânio (238 U). Qual a quantidade, em mol,
                                                                                                                       22                          92
    – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de                                                     de ouro (197 Au) o nosso alquimista esperaria produzir a
                                                                                                                                   79
      linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas                                                 partir dessa liga sem a emissão de partículas subatômicas?
      ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
      matemáticas ou linguagem simbólica.                                                                             a) 9 mols                          b) 10 mols
                                                                                                                      c) 11 mols                         d) 12 mols
•                                     Em abril de 2012, foi roubado em São Paulo um carro que                         e) 13 mols
                                      transportava no porta-malas uma cápsula lacrada contendo
                                      selênio-75. Cogitou-se que os ladrões poderiam liberar o
                                                                                                                                    Compreendendo a Habilidade
                                      material radioativo caso rompessem, por desconhecimento,                          H-17
                                                                                                                  C-5               – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
                                      a cápsula, o que felizmente não ocorreu. A seguir segue                                         linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
                                      um gráfico mostrando o decaimento radioativo de uma                                              ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
                                      amostra de 3 g selênio-75 em função do tempo.                                                   matemáticas ou linguagem simbólica.
                                       3,25

                                       3,00
                                                                                                                  04. O gráfico abaixo mostra a redução da massa de 3 amostras de
                                       2,75
                                                                                                                      radioisótopos em função do tempo (número de meias-vidas)
                                       2,50
    massa de selênio-75 (em gramas)




                                       2,25                                                                               1 kg
                                       2,00
                                       1,75
                                       1,50

                                       1,25
                                                                                                                         1
                                       1,00                                                                                  2 kg
                                       0,75
                                                                                                                         1
                                       0,50                                                                                  4 kg
                                       0,25                                                                              1
                                                                                                                             8 kg
                                       0,00
                                              0   30   60   90   120    150       180   210   240    270    300
                                                                       Tempo(s)
                                      Entende-se por tempo de meia-vida o tempo necessário                               U238          0          4,5x106         9,0x106        13,5x105       anos
                                      para que uma amostra radioativa tenha a sua quantidade
                                      reduzida à metade. Calcule a massa de selênio desintegrada                         C14           0           5700           11400          17100          anos

                                      após o tempo de 6 minutos.
                                      a) 0,375 g                    b) 0,75 g                                            Tc99          0             6              12             18           horas

                                      c) 1,5 g                      d) 2,25 g
                                      e) 2,625 g                                                                        Da análise desse gráfico é possível afirmar que:
                                                                                                                        a) quanto menor a meia-vida de um radioisótopo, maior
    Comentário                                                                                                             a sua estabilidade nuclear.
                                                                                                                        b) após 24 horas não haverá mais átomos do radioisótopo
                                 Pelo gráfico, encontra-se o tempo de meia-vida igual                                       Tc99m.
                         a 120 s. Em 6 minutos (360 s), passaram-se três meias-vidas.                                   c) a meia-vida de um radioisótopo é constante por seguir
                         Após uma meia-vida, a massa da amostra se reduz a 1,5 g. Após                                     uma cinética de desintegração de ordem zero.
                         a 2ª meia-vida, a massa da amostra se reduz a 0,75 g. Após três                                d) após 17100 anos haverá 6,25% da massa de C 14
                         meias-vidas, a massa da amostra cai a 0,375 g. Logo, 2,625 g de                                   inicialmente presente na amostra desse radioisótopo.
                         selênio-75 sofreram desintegração nesse período.
                                                                                                                        e) o radioisótopo do 6C14 ao sofrer decaimento beta sofre
                         Resposta correta: e                                                                               transmutação gerando um núcleo de 7N14.


                                      6                                                 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
                                                                       O consumo desses alimentos contaminados e sua comercialização
                                                                       internacional têm gerado polêmicas até os dias de hoje. O Brasil, por
                       DE OLHO NO ENEM                                 essa época, comprou carne que até 1992 estava conservada sob
                                                                       congelamento. Estima-se que, nos próximos anos, aproximadamente
                   ACIDENTES NUCLEARES                                 9000 pessoas, de cada 5 milhões, poderão morrer de câncer na
                                                                       Ucrânia, na Polônia e na Romênia.
         Apesar de ser relativamente recente o uso da
                                                                               Além dos acidentes ocorridos nas usinas nucleares,
radioatividade, a história já conta com vários acidentes
                                                                       vários outros acidentes envolvendo fontes radioativas têm
envolvendo fontes radioativas e usinas nucleares.
                                                                       ocorrido em diversas partes do mundo. Entre eles, um acidente
         O acidente ocorrido em Chernobyl (ex-URSS), em abril
                                                                       com uma fonte de 60Co, de um aparelho de radioterapia,
de 1986, embora o mais grave, é apenas um de uma grande
                                                                       que aconteceu no México, em 1983. Em 1987, um acidente
série. O primeiro conhecido foi o incêndio ocorrido em outubro
                                                                       semelhante ocorreu em Goiânia (Goiás), com consequências
de 1957 num reator nuclear em Windscale, na Inglaterra.
                                                                       bem mais sérias que as do acidente do México.
As consequências desse acidente nunca foram suficientemente                     No dia 13 de setembro, dois catadores de papel
esclarecidas. Tal reator continua em atividade após 300                roubaram um aparelho de radioterapia, que estava em
acidentes de diversas proporções, rebatizado de Sellafield.             desuso, de um prédio abandonado, o Instituto Goiano de
         Entre 1969 e 1979 foram relacionados 169 acidentes            Radioterapia. O aparelho foi vendido a um ferro-velho, após ter
cuja gravidade poderia ter causado a fusão do núcleo do reator,        sido desmontado. Violaram um cilindro metálico que continha
o pior tipo de acidente nuclear possível. De todos os acidentes        a fonte radioativa, o 137Cs, o qual foi levado para casa pelo
desse período, o mais sério foi o de Three Mile Island (EUA) em        dono do ferro-velho. Uma luz azulada, proveniente do pó
1979. Nesse caso, o núcleo chegou a fundir, apesar de tal fato         contido no cilindro, encantou as pessoas. A misteriosa
ter sido ocultado à época. Em todo o caso, foi pouca a radiação        “purpurina” foi distribuída entre amigos e parentes, dando
liberada para o ambiente. Esse acidente deixou clara a falta           início a uma contaminação por 137Cs de cerca de 250 pessoas
de treinamento do pessoal e a falha nos sistemas de alarmes.           e uma dezena de localidades. Vômitos, diarreias, tonturas e
         O acidente de Chernobyl ocorreu justamente durante            queimaduras nos braços levaram a família ao hospital. Somente
um teste para aumentar a segurança, no momento em que o                duas semanas após o acidente a questão chega à Comissão
reator estava sendo desacelerado para a limpeza anual, isto é,         Nacional de Energia Nuclear (CNEN), que acionou então um
a retirada de cerca de uma tonelada de resíduos altamente              plano de emergência. Internações e descontaminação dos
radioativos. Por “erro humano”, deu-se o superaquecimento              locais mobilizaram a CNEN e os médicos do Rio de Janeiro.
do núcleo, danificando o sistema de controle da fissão nuclear.          Em outubro, registraram-se várias mortes, entre elas a de uma
A formação de gás hidrogênio e sua consequente explosão                menina de 6 anos que havia passado o pó radioativo pelo corpo
arremessou partes do teto da usina. Foram lançados na                  e ingerido um pouco, ao comer com as mãos contaminadas.
atmosfera radionuclídeos com mais de 43 milhões de curies,                     Todo o lixo radioativo foi transportado para um terreno,
contaminando quase toda a Europa (1 curie corresponde a                a 20 km do centro de Goiânia, e depositado sobre plataformas
3,7 ⋅ 1010 desintegrações/s).                                          de concreto. Esse foi o local escolhido para o armazenamento
         Com trinta focos de incêndio e chamas que chegaram            provisório dos rejeitos, após uma polêmica que envolveu as
a 500 m de altura, os bombeiros conseguiram controlar a                autoridades de vários Estados brasileiros, que se recusaram a
situação catorze dias após o acidente. Quase mil pessoas foram         receber o material. Depois de muitas discussões, protestos, jogo
hospitalizadas com intoxicação radioativa, muitas com graves           de “empurra-empurra”, o governo Sarney resolveu a questão do
lesões. Até o final do ano de 1986, 31 mortes foram relatadas.          lixo de Goiânia criando um Projeto de Lei em que fazia a distinção
Cerca de 150 mil pessoas foram retiradas da chamada zona de            entre dejetos radioativos e dejetos nucleares, ou seja, o acidente
segurança, num raio de 30 km ao redor da usina. A cidade de            radioativo de Goiânia não teria nada a ver com o Programa de
Chernobyl é hoje um lugar abandonado, uma cidade fantasma.             Energia Nuclear Nacional, logo caberia ao próprio Estado de Goiás
O reator número 4, onde houve o acidente, foi isolado por uma          armazenar seu “lixo radioativo”, e assim seria no caso de outros
cúpula de concreto por um prazo indeterminado, séculos, talvez.        acidentes semelhantes. Ainda hoje permanece, a céu aberto, o
Os reatores 1, 2 e 3 voltaram ao funcionamento.                        “lixo radioativo” em seu local provisório.
         Até seis dias após o acidente, uma nuvem de radionuclídeos            Quanto aos locais atingidos pelo 137Cs, apresentam
varreu os ares da Escandinávia, Polônia, Alemanha e da própria União   atualmente taxas de radiação inferiores às de Guarapari ou
Soviética. Depois disso, a mudança na direção dos ventos levou a       de Poços de Caldas, locais de exposição radioativa natural. De
nuvem radioativa para o restante da Europa, ficando menos atingidos     fato, os locais contaminados já haviam sido liberados para a
Portugal, Espanha e França. Os radionuclídeos que se depositaram no    população cinco meses após o acidente.
solo contaminaram toda a vegetação, comprometendo as pastagens
                                                                                                NOVAIS, Vera. Química 3 – Estrutura da Matéria e
do gado e, consequentemente, a carne, o leite e seus derivados.
                                                                                                     Química Orgânica. São Paulo: Atual. 1993.



                                                  Ciências da Natureza e suas Tecnologias                                               7
Enem em fascículos 2012

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            INTRODUÇÃO                                                                                        e continua
                                                                                                              alongando
                                                                                                                                pescoço se
                                                                                                                                tornou
                                                                                      Alonga o pescoço para                     maior
                                                                                      procurar alimento
                                                                                      nas copas das
       A todos aqueles que se preparam para mais um                  Ancestral com    árvores
desafio e que acreditam na educação como um instrumento               o pescoço
                                                                     curto
de mudança e desenvolvimento de uma sociedade, dedicamos
este material singular visando o aprimoramento e aplicação dos
conhecimentos sobre evolução.



            OBJETO DO CONHECIMENTO

                        Evolução
        A palavra evolução pode ser aplicada em diferentes                                               Disponível em: http://3.bp.blogspot.com
contextos e possui diferentes significados. Em uma linguagem
leiga pode significar melhoria, todavia em uma linguagem                    As ideias de Lamarck mostram-se inadequadas para a
biológica o termo deve ser entendido como mudança.                   compreensão cientificamente correta dos fenômenos evolutivos.
Exemplos:
                                                                     Darwin
1. Leigo: Meu telefone representa a evolução dos celulares.
2. Biólogo: A população encontra-se em evolução e seu futuro
   é incerto.                                                                Segundo Darwin, a evolução deve ser entendida como
        Note que no exemplo 1 temos o sentido de melhoria,           a modificação na descendência ao longo das gerações de uma
o que não ocorre no exemplo 2.                                       população. Em outras palavras, para que haja evolução é necessário
        A Biologia apresenta uma ampla área de conhecimentos,        que haja variações entre os descendentes de uma população.
pois tem como objeto de estudo a vida. A compreensão correta                 A famosa seleção natural seria o mecanismo que
do conceito de evolução nos levará à unificação da Biologia, como
podemos observar pelas palavras de Theodosius Dobzhansky:            atuaria sobre essa variação de seres, eliminando aqueles que
                                                                     não apresentam características que permitam seu sucesso na
“Nada em Biologia faz sentido exceto à luz da evolução”.             competição por recursos (habitat, parceiros ou comida).
                                                     T. Dobzhansky
                                                                             Entende-se então que, esse processo, atuando
                                                                     por muitas gerações, acarretaria a modificação de uma
        Nós humanos temos como uma de nossas qualidades a            população, podendo a mesma extinguir-se ou aumentar sua
curiosidade. Perguntas iniciadas com “por que” são constantemente    representatividade em uma determinada área.
formuladas desde a mais tenra idade e às vezes deixam os pais                A sobrevivência dos mais adaptados serve para iniciar
aflitos para a elaboração de uma resposta adequada.
                                                                     as repostas às perguntas elaboradas anteriormente, pois as
1.   Por que os peixes têm brânquias?                                características exibidas pelos seres estão constantemente sendo
2.   Por que a girafa possui um pescoço tão longo?                   selecionadas pelo ambiente, e o resultado parcial pode ser visto
3.   Por que existem bactérias resistentes a antibióticos?
4.   Por que existe o câncer?                                        nas condições que momentaneamente observamos: girafas com
5.   Por que ratos têm hábitos noturnos?                             longos pescoços, bactérias e mosquitos resistentes etc.
6.   Por que não conseguimos extinguir o mosquito transmissor
     da dengue?
        São apenas algumas perguntas que podem ser
formuladas com o “por que”. Para respondermos questões
iniciadas dessa forma, precisamos entender o processo evolutivo
como sendo um processo de mudança.
        Dois grandes cientistas são lembrados quando                     geração              1ª                   2ª                 3ª
exploramos o tema, são eles: Lamarck e Darwin. Resumimos, a               inicial          geração              geração            geração
seguir, suas interpretações sobre o processo evolutivo.

Lamarck                                                                                     1º tipo       2º tipo

        A Teoria da Evolução de Lamarck é fundamentada em                    Observe na figura acima que os dois tipos existem
dois aspectos:                                                       inicialmente, mas, ao longo das gerações, o tipo dois torna-se
1. Lei do uso e desuso: o uso ou o desuso de determinado órgão       dominante em número na região.
   define, respectivamente, seu desenvolvimento ou atrofiamento.               Perceba que segundo essa ideia, as mudanças no
2. Transmissão das características adquiridas aos descendentes:      ambiente estão constantemente elegendo os seres que estão
   os descendentes receberiam dos pais a nova condição do
   órgão surgida pelo uso ou desuso do mesmo.                        melhor adaptados.

Segundo Lamarck:                                                     Segundo Darwin:
• o ambiente é agente que ocasiona a transformação das               •   a variação da prole é fator decisivo para sua sobrevivência.
  espécies (transformismo).                                          •   a evolução ocorre nas populações e não nos indivíduos.
• os seres se modificam atendendo a uma necessidade imposta           •   seres que nascem com características vantajosas sobrevivem.
  pelo ambiente.
• há a tendência dos seres para um melhoramento constante            •   seres menos adaptados são eliminados.
  rumo à perfeição.                                                  •   o ambiente seleciona.


      8                                     Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012

                                                                                                    EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
                                                      Mutação cria
                                                      variação                                       Compreendendo a Habilidade
                                                                                             H-13
                                                                                    C-4              – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou
                                                      Mutações desfavoráveis                           explicando a manifestação de características dos seres vivos.
                                                                                              H-16
                                                                                                     – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos
                                                      tendem a desaparecer
                                                                                                       biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.

                                                      Reprodução e                  05. Os dois cartuns de Garry Larson, apresentados a seguir, ilustram
                                                      mutação ocorrem                   duas visões diferentes do processo evolutivo:
                                                                                                               A                               B
                                                      Mutações favoráveis
                                                      aumentam chances de
                                                      sobreviver

                                                      ...e reproduzir


Após a leitura do resumo acima, tente responder às seguintes
questões.                                                                                   No cartum A, movidos pelo excesso de população, vários
                                                                                            animais atiram-se ao mar realizando assim um suicídio
1.      Por que temos hoje muitas bactérias resistentes aos                                 coletivo. Um dos animais, entretanto, possui uma boia.
        antibióticos?                                                                       No cartum B, algumas criaturas aquáticas jogavam beisebol
2.      Por que os mosquitos deixam tantos descendentes?                                    e, por acidente, a bola foi lançada à terra. Para que o jogo
                                                                                            prossiga é preciso que alguém recupere a bola. Após as
Dica: lembrem-se: o que observamos hoje é apenas um                                         análises dos cartuns marque a opção correta.
      resultado parcial da sobrevivência diferencial dos seres.                             a) No cartum A, animais com boia aparecem, pois há a
                                                                                               necessidade de sobrevivência diferencial.
                                                                                            b) A extinção das espécies é um fenômeno falacioso pois
                                                                                               como constatado no cartum A a necessidade transforma
                                                                                               os indivíduos adaptando-os às diferentes condições
               QUESTÃO COMENTADA                                            H-15
                                                                                               ambientais.
                                                                   C-4                      c) As ideias de Lamarck encontram-se representas no
    Compreendendo a Habilidade                                               H-16              cartum A
     – Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou                        d) As ideias Darwinianas encontram-se representadas no
       processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas                      cartum B.
       biológicos.                                                                          e) Em A notamos que as diferenças existentes entre os seres
     – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos                       de uma população podem garantir sua sobrevivência
       biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.                                diante das condições adversas.
                                                                                                     Compreendendo a Habilidade
•       (UFPR/2011) Certos insetos apresentam um aspecto que os                              H-17
                                                                                    C-5              – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
        assemelha bastante, na cor e às vezes até na forma, com                               H-16
                                                                                                       linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
                                                                                      C-4              ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
        ramos e folhas de algumas plantas. Esse fato é de extremo
                                                                                                       matemáticas ou linguagem simbólica.
        valor para o inseto, já que o protege contra o ataque de                                     – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos
        seus predadores. Esse fenômeno, analisado à luz da Teoria                                      biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.

        da Evolução, pode ser explicado:
                                                                                    06. (UFTM/2011) Quando questionado sobre o significado
        a) pela lei do uso e desuso, enunciada por Lamarck.                             biológico da evolução, um aluno respondeu:
        b) pela deriva genética, comum em certas populações.                            “Para mim, a evolução significa uma melhoria da nossa
        c) pelo isolamento geográfico que acontece com certas                            espécie e das outras. Significa um progresso para a
           espécies de insetos.                                                         perfeição, tal como é a natureza”.
                                                                                        A partir da análise da resposta do aluno, pode-se afirmar
        d) pela seleção natural, que favorece características
                                                                                        que ela é:
           adaptativas adequadas para cada ambiente específico.                          a) correta, pois a seleção natural visa, de fato, à perfeição
        e) por uma mutação de amplo espectro que ocorre numa                               das espécies e sua melhoria no tempo evolutivo.
           determinada espécie.                                                         b) equivocada, pois a evolução não implica em perfeição,
                                                                                           nem visa a um fim programado de melhorias, definido
                                                                                           de modo antecipatório.
    Comentário                                                                          c) correta, pois as espécies buscam uma harmonia garantida
                                                                                           pela evolução e já indexada em seu programa genético.
               A existência de inúmeros insetos que se assemelham                       d) correta, podendo ser comprovada pela evidência fóssil,
       ao ambiente (camuflagem) é uma variação favorável para a                             pela anatomia comparada e pela convergência adaptativa.
       sobrevivência e reprodução dos indivíduos dessas populações.                     e) equivocada, pois a natureza não é marcada por sucessos
       Resposta correta: d                                                                 na sobrevivência das espécies que ocupam nichos
                                                                                           ecológicos similares.


                                                                Ciências da Natureza e suas Tecnologias                                                          9
Enem em fascículos 2012
                                                                                                   Sabendo-se que a velocidade da bolinha no ponto C é nula,
                                                                                                   foram feitas as seguintes afirmações.
                                    DE OLHO NO ENEM                                                I. Apenas uma parte da energia potencial inicial da
           A convivência em                                                                             esfera foi mantida como energia potencial no final do
sociedade permite a nós humanos
a compensação de nossas                                                                                 movimento;
deficiências individuais, afinal,                                                                  II. As forças que atuam no experimento anterior são
diferimos quanto à imunidade,                                                                           conservativas;
à força, criatividade, eloquência,
cor de pele, ao condicionamento                                                                    III. A energia mecânica da esfera no ponto A é igual à sua
físico, à acuidade visual, às                                                                           energia mecânica no ponto B.
aspirações políticas, à fertilidade,
à coordenação motora,
à afinidade musical e muitas                                                                       Pode-se afirmar que:
outras características. Todavia                                                                    a) apenas a afirmativa I é verdadeira.
conhecemos sempre pessoas                               Disponível em: http://jbatistap.
d i f e re n t e s q u e a p re s e n t a m             blogspot.com
                                                                                                   b) apenas as afirmativas I e II são verdadeiras.
qualidades as quais não possuímos.                                                                 c) apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
                                                                                                   d) apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
                                                        E s s a s d i f e re n ç a s , o u
                                                 seja, essa variabilidade, nos                     e) todas as afirmativas são verdadeiras.
                                                 tornam dependentes da
                                                 vida em sociedade, logo,                                  Compreendendo a Habilidade
                                                 a diversidade torna nossa                          H-21
                                                                                             C-6           – Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos
                                                 população bem-sucedida                                      naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/
                                                 mediante a seleção natural a                                ou do eletromagnetismo.
                                                 qual estamos constantemente
                                                 expostos. Sem variação não há
                                                 evolução.                                   02. (PUC-SP) Num bate-estaca, um bloco de ferro de massa
D i s p o n í v e l e m : h t t p : / / w w w.
mudodastribos.com                                                                                superior a 500 kg cai de uma certa altura sobre a estaca,
        A manutenção dessa variabilidade deve, penso, ser                                        atingindo o repouso logo após a queda. São desprezadas
mantida e respeitada por cada um que compõe nossa espécie.                                       as dissipações de energia nas engrenagens do motor.
Somente com o exercício da tolerância e respeito às opiniões
divergentes de nossos semelhantes estaremos, verdadeiramente,
contribuindo para a
democracia e acima de tudo
para a evolução e adaptação
de nossa sociedade.
        Cabe a nós, integrantes
de uma sociedade que visa a
igualdade de oportunidades
para todos, ampliarmos, de
forma ética, o conhecimento
científico para a construção
de um mundo mais justo e Disponível em: http://inglesmaistic.blogspot.
adaptado às mudanças.           com.




                EXERCÍCIOS PROPOSTOS
                                                                                                   A respeito da situação descrita são feitas as seguintes
                 Compreendendo a Habilidade
        H-21                                                                                       afirmações.
 C-6             – Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos
                   naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/              I. Houve transformação de energia potencial gravitacional
                   ou do eletromagnetismo.
                                                                                                        do bloco de ferro, em energia cinética, que será máxima
01. (Unipa-MG) Uma pequena esfera é solta de uma altura HA                                              no instante imediatamente anterior ao choque com a
    (onde HA > Hc) para realizar o movimento sobre a superfície                                         estaca;
    regular mostrada na figura abaixo.                                                              II. Como o bloco parou após o choque com a estaca, toda
                                                                                                        energia do sistema desapareceu;
                 A                                                                                 III. A potência do motor do bate-estaca será tanto maior,
                                                                                                        quanto menor for o tempo gasto para erguer o bloco
                                                                                                        de ferro até a altura ocupada por ele, antes de cair.
                                                                              C
       HA
                                                                                                   É(são) verdadeira(s):
                                                                                  HC               a) somente I.                          b) somente II.
                                                 B                                                 c) somente I e II.                     d) somente I e III.
                                                                                                   e) todas as afirmações.


       10                                                       Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
              Compreendendo a Habilidade                                                          Compreendendo a Habilidade
       H-8                                                                                 H-22
C-3           – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação,          C-6           – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação
                utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou                       e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou
                matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou                     tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas
                físicos neles envolvidos.                                                           ou ambientais.

03. (Enem) A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos,
                                                                                    05. Leia o texto.
    fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de
    energia. Nesta tabela, aparecem as direções de transformações
                                                                                                       IMPORTADOS USADOS CHEGAM
    de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde
                                                                                                       AO CHILE COM RADIOATIVIDADE
    energia térmica se transforma em energia elétrica.
                                                                                            No porto chileno de Iquique desembarcaram 20 carros
              De
       Em
                        Elétrica       Química      Mecânica         Térmica        provenientes da Coreia do Sul. Todos eles são usados, mas
                                                                                    apenas uma visita aos portos japoneses de Yokohama e Osaka
        Elétrica    Transformador                                   Termopar        foi o suficiente para que os níveis de radioatividade fossem
                                                                    Reações         registrados nos veículos.
        Química                                                                             Ao desembarcarem, autoridades chilenas da aduana
                                                                  Endotérmicas
                                                                                    realizaram uma inspeção nos veículos e detectaram níveis de
       Mecânica                        Dinamite       Pêndulo                       radiação, que segundo eles, eram baixos. Os níveis ficaram entre
        Térmica                                                       Fusão         1 e 5, considerados normais em uma escala até 9.
                                                                                            Os dois portos japoneses citados ficam a 500 km de
      Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação                   Fukushima, onde o terremoto e o tsunami de 11 de março
                                                                                    provocou um acidente nuclear, seguido de uma sequência de
      de energia:
                                                                                    explosões.
      a) em todos os processos.
                                                                                            Todos os 83 trabalhadores que tiveram contato com os
      b) somente nos processos que envolvem transformações
                                                                                    carros pediram para serem monitorados a fim de saber se foram
         de energia sem dissipação de calor.
                                                                                    contaminados ou não, mas nada de anormal foi registrado.
      c) somente nos processos que envolvem transformações                                  Carros usados que são importados para o Chile passam
         de energia mecânica.                                                       por um processo de limpeza ainda dentro da embarcação, sendo
      d) somente nos processos que não envolvem energia                             responsabilidade da armadora. Os 20 carros citados pertencem
         química.                                                                   a um lote de 2500 carros.
      e) somente nos processos que não envolvem nem energia
         química nem energia térmica.                                                                                               Notícias automotivas: 03/05/2011

              Compreendendo a Habilidade                                                  Os carros citados no texto estavam contaminados por:
       H-23
C-6           – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de                a) radiações ultravioletas oriundas de transições eletrônicas.
                energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas,         b) radioisótopos produzidos durante a fissão do combustível
                ambientais, sociais e/ou econômicas.                                         nuclear.
                                                                                          c) ultrassom gerado pelas usinas em Fukushima.
04. As usinas nucleares (ou termonucleares) transformam água                              d) micro-organismos que sobreviveram ao acidente nuclear.
    em vapor através do calor gerado pela fissão do urânio e                               e) átomos de hélio produzidos durante a fusão nuclear do
    esse vapor é utilizado para movimentar geradores visando                                 hidrogênio.
    a produção de energia elétrica. A energia apresenta um
    custo mais elevado que outras formas de geração (como                                         Compreendendo a Habilidade
                                                                                           H-18
    hidrelétrica), mas é mais barata que energias eólica e solar,                   C-5           – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
    e por isso é utilizada em países que necessitam de grande                                       sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se
    demanda energética e não possuem recursos naturais                                              destinam.
    suficientes para produzi-la. A respeito das principais
    vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear, bem
    como da compreensão do processo utilizado na usina,                             06. Leia o texto.
    assinale a alternativa correta.
    a) As usinas nucleares apresentam baixo custo de                                       MÉDICO EXPLICA O PET SCAN, EXAME QUE LULA
       construção em razão da baixa necessidade de tecnologias                              FARÁ PARA IDENTIFICAR POSSÍVEIS FOCOS DE
       avançadas e de estruturas de segurança.                                                          NOVOS TUMORES
    b) A energia gerada numa usina nuclear depende
       diretamente das condições climáticas, como velocidade                                No Hospital Sírio-Libanês,
       de ventos e índice de insolação, o que representa uma                        em São Paulo, desde o início da
       desvantagem de sua utilização.                                               manhã desta segunda-feira, o
    c) Uma desvantagem das usinas termonucleares é a                                ex-presidente Luiz Inácio Lula da
       ocupação de grandes áreas, tal como ocorre com os                            Silva passa por uma bateria de
       lagos formados para geração de energia em hidrelétricas.                     exames para definir as próximas
    d) A necessidade de armazenamento do lixo atômico                               etapas do tratamento contra o
       produzido como resíduo do reator nuclear é uma                               câncer de laringe, diagnosticado
       desvantagem do processo termonuclear.                                        em outubro. Além de laringoscopia e tomografia, a equipe
    e) A geração de energia termonuclear contribui diretamente                      médica pretende realizar um PET Scan (exame de tomografia de
       para o agravamento do efeito estufa, devido à produção                       emissão de pósitrons), procedimento que serve para detecção
       maciça de gás carbônico na usina.                                            precoce de tumores ou novos focos.

                                                             Ciências da Natureza e suas Tecnologias                                                            11
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  • 1.
  • 2. ENEM EM FASCÍCULOS - 2012 2 Fascículo CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS CARO ALUNO, Neste segundo fascículo trabalharemos com a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, buscando mostrar a você que o estudo dessa área pode ser muito estimulante, e, antes de tudo, muito útil para o seu cotidiano. Nesse contexto discutiremos três assuntos muito importantes e sempre presentes no Enem: a Energia, a Radioatividade e a Evolução, buscando refletir sobre o significado desses conceitos e contextualizando-os em diversas situações. Bom estudo para você! — Mais ou menos? Esses complementos ao seu nome não são sobrenomes? — É que, ao dizer “sobrenomes”, você poderia pensar INTRODUÇÃO em um grupo de “indivíduos” que se divide em famílias, como ocorre com as pessoas. Mas, na verdade, sou uma única entidade. Prezado estudante, — Isso está começando a se complicar! Você não Selecionamos o conteúdo Energia para esta seção poderia ser mais explícita e dizer, afinal, quem é você? inicial, uma vez que esse assunto é abordado com grande — O problema está justamente aí. Eu até poderia frequência no Exame Nacional do Ensino Médio, tornando-se enunciar uma definição sobre o que sou... mas não acredito fundamental a compreensão desse conceito, bem como de que isso torne as coisas mais fáceis. Vou tentar explicar de outra suas conexões com a tecnologia, com a sociedade e com o meio ambiente. Para ajudá-lo em sua busca pelo acesso à forma. As pessoas vivem falando a meu respeito. Você já deve universidade por meio do Enem, procuramos, por intermédio dos ter ouvido ou falado algo do tipo: “Precisarei de energia para textos que seguem, orientá-lo, fazendo-o refletir acerca do tema, enfrentar o dia de hoje”, “Tive uma semana dura e estou sem desenvolvendo suas habilidades e construindo suas competências. energia para passear”, “Vou tomar algo energético antes da Assim, acreditamos que você poderá aprender de forma partida de futebol”. significativa sobre esse tema tão importante para as — É verdade... Eu mesmo já disse frases como Ciências da Natureza e suas Tecnologias. essas! Quer dizer que estava falando de você? — Estava, sim. — Em que outras situações você é mencionada? — Vou dar como exemplo frases encontradas em jornais, noticiários de televisão etc. Veja: “O aumento na venda de OBJETO DO CONHECIMENTO eletrodomésticos está levando o sistema energético do Brasil ao colapso”, “Reajuste nas tarifas de energia elétrica tem impacto negativo nos índices de inflação”, “Cada vez mais a energia Energia consumida na Europa vem das usinas nucleares”, “O Sol é nossa O texto a seguir foi retirado do livro Faces da Energia, grande fonte de energia”, “É preciso buscar fontes de energia de Aníbal Figueiredo e Maurício Pietrocola. Os autores iniciam não poluentes”. a obra com um suposto diálogo com a Energia, contando — Por que tanta importância? acerca de sua natureza e das dificuldades que o homem tem — É que sou relacionada à capacidade de realização de em defini-la. A seguir, vamos buscar, através de resolução de tarefas. Quando alguém diz levantar-se da cama com energia, exercícios, refletir a respeito do significado desse importante na verdade está dizendo estar pronto para um dia repleto conceito, contextualizando-o em diversas situações. de atividades. Ao procurar um alimento energético, está se preparando para uma tarefa difícil. Já o aumento na venda de O QUE É ENERGIA? eletrodomésticos, que são aparelhos que realizam tarefas para — Qual o seu nome? as pessoas, vai requerer mais energia das usinas. Em todos esses — As pessoas me chamam de Energia. exemplos o que está em jogo é a relação entre mim (Energia) e — Quer dizer que esse não é seu nome? as tarefas a serem realizadas. — Na verdade não tenho nome próprio. As pessoas me — Então você realiza tarefas? chamam como acham melhor. Até com nomes mais longos, — Digamos que seja quase isso. Não realizo tarefas. como energia elétrica, energia mecânica ou, ainda, energia solar. Quem faz isso são os corpos – como a enceradeira, o — Então, além do nome, você também é chamada liquidificador, a bomba de água, os animais e os próprios seres pelo sobrenome? humanos. Sou apenas uma forma de indicar a possibilidade de — É mais ou menos isso... isso acontecer.
  • 3. Enem em fascículos 2012 Uma parcela do Universo que SISTEMA é escolhemos para observar possui é uma Conserva-se ENERGIA grandeza que no Universo associada Transfere-se ou transforma-se ao movimento à interação através de das partes desse entre partes sistema desse sistema Calor Trabalho recebe o nome recebe o nome representa representa Energia Energia Disponível em: http://silviaroldaomatos.blogspot.com Cinética Potencial Energia transferida devido à devido à diferença de — Parece complicado... força temperatura — Não se preocupe em, nesse momento, encontrar uma definição definitiva sobre o que sou. Isso ficará mais claro depois Gravitacional Nuclear Energia transferida ou que analisar outras situações em que tomo parte. Elétrica transformada através de — Vou seguir seu conselho. Afinal, com tantas Força e Deslocamento adequados pessoas referindo-se a você no dia a dia, com o tempo vou acabar entendendo-a melhor. Vamos discutir melhor algumas proposições presentes — Mas tome cuidado! Nem sempre as pessoas se no mapa. Primeiramente, todo sistema – que pode ser um referem a mim de forma correta. Por ser popular, sou usada corpo (uma bola, por exemplo) ou um conjunto de corpos (os para exprimir as mais variadas situações. Às vezes, as pessoas ingredientes presentes em uma panela ao fogo, por exemplo) exageram e me utilizam para explicar até o que elas ainda não – possui uma certa quantidade de energia. Essa energia torna-o conhecem bem. capaz de realizar trabalho – empurrando um outro objeto, por — Como assim? — Você já ouviu falar do “poder curativo das pedras”? exemplo – ou de fornecer calor, aquecendo um corpo que — Acho que li algo a respeito... esteja próximo a ele. — Embora nem A presença de energia em um sistema está relacionada ao todos acreditem nisso, os que movimento dele ou de suas partes (energia cinética) e à interação defendem essa propriedade entre partes desse sistema (energia potencial). Podemos dizer das pedras procuram justificá-la que há energia nos ventos, devido ao movimento das moléculas dizendo que elas possuem do ar; nos alimentos, devido às interações eletromagnéticas nos energia – energia mineral. compostos químicos; nas cachoeiras, devido ao movimento que O mesmo ocorre com aqueles a água adquire ao ser atraída pela Terra etc. que acreditam na existência da telepatia, assegurando Devido às diferentes modalidades de movimento e de que as pessoas podem enviar interação, a energia acaba recebendo outros nomes: Energia e receber mensagens sem o Térmica (do movimento de agitação das moléculas de um uso da palavra: apenas com corpo), Energia Eólica (do movimento do ar), Energia Química a força da mente. Dizem que Disponível em: http://tudojoia.blog.br (das interações eletromagnéticas presentes nos compostos isso acontece através da energia. Apesar de ficar lisonjeada em químicos), Energia Nuclear (devido à interação entre os prótons ser citada nesses casos, estou certa de que as pessoas dizem isso e nêutrons no interior do átomo) etc. sem saber o que realmente ocorre nesses processos. O ser humano, em seu cotidiano, necessita de energia FIGUEIREDO, Aníbal; PIETROCOLA, Maurício. Faces da energia: para mover-se, para mover objetos, para iluminar ou para livro texto. São Paulo: FTD, 2000. aquecer. Uma vez que energia é algo que não se pode criar ou destruir (apenas transformar), torna-se importante o domínio Depois dessa leitura, vamos buscar relacionar os conceitos da transformação de todas as formas de energia em alguma que dialogam com a Energia, através de um mapa conceitual: que seja útil ao homem. A missão de produzir equipamentos 2 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
  • 4. Enem em fascículos 2012 capazes de fazer essa tarefa com o melhor rendimento possível Comentário é função da Tecnologia, representada, principalmente, pelos engenheiros. Fala-se em rendimento porque, na natureza, a A q u i é i m p o r t a n t e o b s e r va r o q u e o c o r r e nas transformações de energia ao longo dos processos. maior parte das transformações de energia acaba culminando Primeiramente, a energia disponível nas tomadas está na forma com “produção” de energia térmica (devido a atritos ou ao elétrica. Quando ligamos o chuveiro à tomada, aplicamos uma diferença de potencial elétrico nos terminais da resistência efeito térmico – joule – das correntes elétricas) que, muitas que existe no interior dele, que, na prática, pode ser observada vezes, não é o objetivo final. como a seguir. QUESTÃO COMENTADA C-3 H-8 Compreendendo a Habilidade – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos. • Seguem abaixo alguns trechos de uma matéria da revista Superinteressante, que descreve hábitos de um morador Entrada de água fria de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente. I. “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que Resistência elética ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira...”; Saída de água quente II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos Quando isso ocorre, a força elétrica impulsiona os moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas elétrons livres disponíveis no material condutor da resistência, do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxido de fazendo-os movimentarem-se. Nesse processo, a força elétrica nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível realiza um trabalho sobre os elétrons, convertendo energia elétrica em energia cinética dos elétrons. Esses elétrons, por sua equivalente a 8,9 kwh.” vez, deparam-se com as moléculas do meio material e colidem III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por com elas (ou seja, interagem, exercem força), transferindo parte dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de de sua energia cinética para as moléculas, que passam a vibrar com maior agitação. O aumento da agitação das moléculas pode papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 ser percebido pelo aumento de temperatura que a resistência gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável (o fiozinho) irá sofrer. É o que chamamos de energia térmica (a energia associada à agitação das moléculas do fio). e 80 gramas de vidro.” Finalmente, havendo diferença de temperatura entre o fio da resistência e a água, ocorrerá a transferência de energia Também com relação ao trecho I, supondo a existência de do fio para a água na forma de calor (lembra-se que o calor um chuveiro elétrico, pode-se afirmar que: representa a energia que é transferida sempre para um corpo que está a menor temperatura?). Assim, a água será aquecida, a) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem ou seja, aumentará sua energia térmica (porque as moléculas química, transformando-se em energia elétrica. da água ficarão mais agitadas). b) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia Note que a energia foi transformada (de elétrica para térmica) e transferida (da rede elétrica para o fio e deste para mecânica e, posteriormente, em energia térmica. a água). Apesar de não ser o foco do tema deste material, é c) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro, possível observar que, nos processos presentes na natureza a onde a energia elétrica é transformada em energia térmica. energia se conserva sempre, mas às custas de adquirir formas chamadas de degradadas, que é o caso da energia térmica. No d) a energia térmica consumida nesse banho é, estudo da Segunda Lei da Termodinâmica, vemos que há uma posteriormente, transformada em energia elétrica. tendência ao aumento da desordem, e a energia associada à agitação das moléculas é uma modalidade mais desorganizada e) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se do que a energia elétrica da rede de distribuição. concluir que sua fonte é algum derivado do petróleo. Resposta correta: c Ciências da Natureza e suas Tecnologias 3
  • 5. Enem em fascículos 2012 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DE OLHO NO ENEM Guariglia, Viggiano e Mattos fizeram um estudo acerca Compreendendo a Habilidade das questões que já apareceram no Enem sobre energia até H-17 C-5 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de o ano de 2009. O resultado do trabalho completo deles foi linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações publicado no VII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação matemáticas ou linguagem simbólica. em Ciências com o título: “Categorias de questões sobre energia no ENEM”. 01. “...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil Disponível em: http://www.foco.fae.ufmg.br megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas. A seguir, transcrevemos o resultado dessa pesquisa: Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração “A análise [...] nos sinaliza algumas características de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é recorrentes de abordagens de energia elétrica nas provas do de 5000 megawatts por hora. Para se ter uma ideia do que Enem de 2004 a 2008, permitindo-nos inferir sobre possíveis isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores perspectivas comuns. Algumas dessas perspectivas se referem do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, à abordagem do conceito de energia para avaliar a capacidade gera 1450 megawatts de energia por hora.” de interpretação crítica dos estudantes em relação aos contextos delimitados pelas questões. Pois, frequentemente, na Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, abordagem do tema, as questões têm como “pano de fundo” contém pelo menos um erro conceitual ao apresentar uma problemática que envolve uma região ou uma época. valores de produção e de potencial de geração de energia. Com essa característica, identificamos que as questões, em Esse erro consiste em: geral, trazem fatos e problemas atuais que ocorrem no Brasil, a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia. relacionados, sobretudo, a fatores econômicos e ambientais. b) usar unidade megawatt para expressar os valores de As formas de energia escolhidas, química e elétrica, indicam potência. um papel fundamental no desenvolvimento tecnológico e científico c) usar unidades elétricas para biomassa. de um país. Com isso, as abordagens relacionadas a esses tipos envolveram modelos de geração atuais e possíveis para o futuro. d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora. As questões analisadas nesse período trouxeram problemáticas e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades. comuns da atualidade ligadas à forma como são geradas e às soluções dos problemas enfrentados com as atuais fontes Compreendendo a Habilidade geradoras das mesmas. Os problemas se atentam à eficiência H-19 C-5 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais de cada uma das fontes energéticas. Nesse sentido, algumas que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem questões que abordam o tema indicaram formas alternativas social, econômica ou ambiental. e mais eficientes, tanto do ponto de vista econômico quanto dos pontos de vista sociais e ambientais. Quanto à abordagem relacionada à temática ambiental, é frequente o direcionamento 02. Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia para o estabelecimento de uma matriz energética que utilize fontes de energia elétrica em uma residência, destacamos as menos agressoras ao meio ambiente e que possam ser viáveis seguintes: economicamente para o Brasil. • Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes O potencial brasileiro foi substancialmente citado nos compactas. mais diversos pontos de discussão. Foi destacado seu potencial de desenvolvimento de tecnologias de geração de energia e, • Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição em alguns momentos, foi ressaltada a possibilidade de o Brasil “inverno” ou “quente”. tornar-se um exportador de energia. Quanto ao problema de • Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a produção de energia, o mundo todo procura respostas muito ferro elétrico de uma só vez. similares às do Brasil, pois quase todos esperam desenvolver e • Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários implantar tecnologias menos poluentes e diminuir a dependência aparelhos simultaneamente. do petróleo. A grande questão que acompanha a energia nos seus contextos globais está associada a como se desenvolver • Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros economicamente prejudicando o mínimo possível ao meio recomendados às suas finalidades. ambiente, ou seja, desenvolvimento sustentável, pois as atuais fontes não possibilitam uma boa relação entre esses aspectos.” A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, Conclusão no dia a dia, reduzir: Portanto, para ficar “antenado”, não deixe de a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. visitar os sites na Internet que abordam as relações entre b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. ciência, tecnologia e sociedade como, por exemplo, c) o consumo de energia elétrica convertida em energia <http://www.inovacaotecnologica.com.br>, que já apareceu térmica. em diversas questões, não apenas no contexto de energia. Finalmente, é importante ler sempre os enunciados d) o consumo de energia térmica convertida em energia das questões com atenção. Neles se encontram informações elétrica. imprescindíveis para a correta contextualização das informações e) o consumo de energia elétrica através de correntes de nos itens. Portanto, não se esqueça: o texto não é só um fuga. pretexto! 4 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
  • 6. Enem em fascículos 2012 Em 1896, o físico francês Henri Becquerel descobre acidentalmente que o sal duplo de potássio e urânio, K2UO2(SO4)2, sensibiliza chapas fotográficas sem prévia INTRODUÇÃO excitação. É a descoberta da radioatividade. Em 1898, Pierre Curie (físico francês) e Marie Curie (física polonesa) isolam o Olá, caro vestibulando. polônio de um minério de urânio. Esse elemento é cerca de 300 Nesta segunda seção trataremos de um assunto muito vezes mais radioativo que o próprio urânio. Depois, em 1910, útil para o seu cotidiano, mostrando a você que o estudo da Marie Curie isola também o rádio. Em 1903, o casal ganha o Química pode ser muito estimulante e aplicado à nossa realidade. Prêmio Nobel de Física pelas pesquisas sobre radioatividade. Provavelmente você, ao falar sobre radioatividade, logo se lembra de desastres em usinas nucleares e dos riscos No começo do século XX, o físico neozelandês Ernest que a exposição à radiação pode oferecer. É bom saber que Rutherford faz experimentos que revelam a existência de um a radioatividade está presente em nosso dia a dia, desde a núcleo atômico e consegue identificar dois tipos de radiação: geração de energia elétrica até o uso de isótopos radioativos alfa e beta. na medicina, passando pelas pesquisas sobre conservação de Os principais tipos de radiação são: alimentos e exames radiológicos. Evidentemente, o uso da radioatividade deve ser controlado para que danos não sejam Alfa (2α4): partículas positivas causados ao meio ambiente e ao homem. Núcleos atômicos instáveis, geralmente de elevada massa atômica, emitem radiação alfa, que é constituída por OBJETO DO CONHECIMENTO dois prótons e dois nêutrons. Esta é a forma “mais rápida” de procurar a estabilidade, pois cada partícula alfa tem número atômico 2 e número de massa igual a 4. Sendo assim, a cada Radiotividade partícula alfa emitida por um núcleo instável, o número de prótons reduz duas unidades e o número de massa quatro. A geração de energia elétrica através de reações de fissão Essa radiação apresenta baixo poder de penetração e alto poder nuclear em reatores de usinas nucleares tem sido largamente ionizante (capacidade de ionizar o ar por onde passa). discutida ultimamente devido ao acidente em Fukushima, no Japão, quando um terremoto seguido de tsunami causou um Nêutron acidente cujos danos ao ambiente e à população ainda não + Próton puderam ser completamente quantificados. Alguns países são muito dependentes da energia nuclear, como a França e o Núcleo + próprio Japão, enquanto outros, como o Brasil, pouco utilizam esse recurso energético, em relação a outras formas de produção de energia elétrica. + + Contudo, não é somente na geração de energia elétrica que a energia nuclear vem sendo utilizada. Alguns produtos + + mais perecíveis, como morangos e figos, são bombardeados + com radiação para evitar a proliferação de microrganismos no Partícula alimento. Exames médicos, como radiografias e tomografias, Alfa também fazem uso de emissões de radiação para diagnosticar Disponível em: http://www.infoescola.com doenças e tumores. O estudo e a pesquisa sobre o uso de radioatividade são essenciais para que os benefícios sejam alcançados sem Beta (–1β0): elétrons acelerados que ocorram prejuízos ao homem ou ao ambiente. Vamos a um pequeno resumo teórico. Outra forma de um núcleo atômico se estabilizar é RESUMO TÉORICO quando existe um número bem maior de nêutrons do que de prótons. Nesse caso, poderá ocorrer a transformação de um A radioatividade é um fenômeno estritamente nêutron em um próton. Para essa transformação ocorrer, e a nuclear, que consiste na emissão, espontânea ou provocada, de radiações (partículas ou ondas eletromagnéticas). Os quantidade de prótons aumentar em relação à de nêutrons, elementos radioativos naturais emitem fundamentalmente 3 é necessário que ocorra a liberação de um elétron (beta) tipos de radiação: alfa (2 prótons e 2 nêutrons) , beta (elétrons pelo núcleo atômico. Ou seja, o núcleo atômico irá emitir e acelerados) e gama (ondas eletromagnéticas de alta frequência). liberar um “elétron”, ou melhor, uma subpartícula carregada Partícula negativamente. O poder de penetração é bem maior do que N + alfa a alfa, mas em compensação possui menor poder ionizante. Partícula + Também é possível a emissão de pósitrons, uma espécie beta – N de antielétron (antimatéria). Esse processo só ocorre devido à N + + N + N+ transmutação de um próton em um nêutron. Os pósitrons são N+ + N elétrons positivos emitidos por núcleos com razão nêutron/ + N+ N Força eletromagnética próton < 1. N + repulsiva β – (beta) Força nuclear atrativa β Raio + gama Partícula beta (pósitron) Disponível em: http://www.educacional.com.br Disponível em: http://www.glogster.com Ciências da Natureza e suas Tecnologias 5
  • 7. Enem em fascículos 2012 Gama (0γ0): ondas eletromagnéticas de alta frequência A radiação gama, por ser uma onda eletromagnética da mesma natureza da luz, viaja com a mesma velocidade EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO desta, a 300000 km/s (no vácuo). Essa radiação tem poder de penetração muito elevado por viajar em velocidade semelhante à da luz. Isso acontece por ela Compreendendo a Habilidade γ H-24 C-7 – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar não ser partícula, mas sim onda, materiais, substâncias ou transformações químicas. além do fato de ela não possuir carga elétrica (nem positiva, n e m n e g a t i v a ) . J á o poder ionizante é considerado menor 03. A alquimia procurava, entre outras finalidades, transformar do que o da alfa e beta. metais “inferiores” em ouro. Apesar de não utilizar métodos Disponível em: http://fisicamoderna12a.blogspot.com científicos apropriados, vários de seus procedimentos Assim, o poder de penetração das radiações é: γ > β > α. serviram de base para a Química atual. Evidentemente, essa transmutação de metais em ouro nunca ocorreu. Imagine que um alquimista maluco está tentando produzir ouro a QUESTÃO COMENTADA C-5 H-17 partir de uma liga metálica constituída de 15 mols de titânio Compreendendo a Habilidade (52 Ti) e 5 mols de urânio (238 U). Qual a quantidade, em mol, 22 92 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de de ouro (197 Au) o nosso alquimista esperaria produzir a 79 linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas partir dessa liga sem a emissão de partículas subatômicas? ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. a) 9 mols b) 10 mols c) 11 mols d) 12 mols • Em abril de 2012, foi roubado em São Paulo um carro que e) 13 mols transportava no porta-malas uma cápsula lacrada contendo selênio-75. Cogitou-se que os ladrões poderiam liberar o Compreendendo a Habilidade material radioativo caso rompessem, por desconhecimento, H-17 C-5 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de a cápsula, o que felizmente não ocorreu. A seguir segue linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas um gráfico mostrando o decaimento radioativo de uma ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações amostra de 3 g selênio-75 em função do tempo. matemáticas ou linguagem simbólica. 3,25 3,00 04. O gráfico abaixo mostra a redução da massa de 3 amostras de 2,75 radioisótopos em função do tempo (número de meias-vidas) 2,50 massa de selênio-75 (em gramas) 2,25 1 kg 2,00 1,75 1,50 1,25 1 1,00 2 kg 0,75 1 0,50 4 kg 0,25 1 8 kg 0,00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Tempo(s) Entende-se por tempo de meia-vida o tempo necessário U238 0 4,5x106 9,0x106 13,5x105 anos para que uma amostra radioativa tenha a sua quantidade reduzida à metade. Calcule a massa de selênio desintegrada C14 0 5700 11400 17100 anos após o tempo de 6 minutos. a) 0,375 g b) 0,75 g Tc99 0 6 12 18 horas c) 1,5 g d) 2,25 g e) 2,625 g Da análise desse gráfico é possível afirmar que: a) quanto menor a meia-vida de um radioisótopo, maior Comentário a sua estabilidade nuclear. b) após 24 horas não haverá mais átomos do radioisótopo Pelo gráfico, encontra-se o tempo de meia-vida igual Tc99m. a 120 s. Em 6 minutos (360 s), passaram-se três meias-vidas. c) a meia-vida de um radioisótopo é constante por seguir Após uma meia-vida, a massa da amostra se reduz a 1,5 g. Após uma cinética de desintegração de ordem zero. a 2ª meia-vida, a massa da amostra se reduz a 0,75 g. Após três d) após 17100 anos haverá 6,25% da massa de C 14 meias-vidas, a massa da amostra cai a 0,375 g. Logo, 2,625 g de inicialmente presente na amostra desse radioisótopo. selênio-75 sofreram desintegração nesse período. e) o radioisótopo do 6C14 ao sofrer decaimento beta sofre Resposta correta: e transmutação gerando um núcleo de 7N14. 6 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
  • 8. Enem em fascículos 2012 O consumo desses alimentos contaminados e sua comercialização internacional têm gerado polêmicas até os dias de hoje. O Brasil, por DE OLHO NO ENEM essa época, comprou carne que até 1992 estava conservada sob congelamento. Estima-se que, nos próximos anos, aproximadamente ACIDENTES NUCLEARES 9000 pessoas, de cada 5 milhões, poderão morrer de câncer na Ucrânia, na Polônia e na Romênia. Apesar de ser relativamente recente o uso da Além dos acidentes ocorridos nas usinas nucleares, radioatividade, a história já conta com vários acidentes vários outros acidentes envolvendo fontes radioativas têm envolvendo fontes radioativas e usinas nucleares. ocorrido em diversas partes do mundo. Entre eles, um acidente O acidente ocorrido em Chernobyl (ex-URSS), em abril com uma fonte de 60Co, de um aparelho de radioterapia, de 1986, embora o mais grave, é apenas um de uma grande que aconteceu no México, em 1983. Em 1987, um acidente série. O primeiro conhecido foi o incêndio ocorrido em outubro semelhante ocorreu em Goiânia (Goiás), com consequências de 1957 num reator nuclear em Windscale, na Inglaterra. bem mais sérias que as do acidente do México. As consequências desse acidente nunca foram suficientemente No dia 13 de setembro, dois catadores de papel esclarecidas. Tal reator continua em atividade após 300 roubaram um aparelho de radioterapia, que estava em acidentes de diversas proporções, rebatizado de Sellafield. desuso, de um prédio abandonado, o Instituto Goiano de Entre 1969 e 1979 foram relacionados 169 acidentes Radioterapia. O aparelho foi vendido a um ferro-velho, após ter cuja gravidade poderia ter causado a fusão do núcleo do reator, sido desmontado. Violaram um cilindro metálico que continha o pior tipo de acidente nuclear possível. De todos os acidentes a fonte radioativa, o 137Cs, o qual foi levado para casa pelo desse período, o mais sério foi o de Three Mile Island (EUA) em dono do ferro-velho. Uma luz azulada, proveniente do pó 1979. Nesse caso, o núcleo chegou a fundir, apesar de tal fato contido no cilindro, encantou as pessoas. A misteriosa ter sido ocultado à época. Em todo o caso, foi pouca a radiação “purpurina” foi distribuída entre amigos e parentes, dando liberada para o ambiente. Esse acidente deixou clara a falta início a uma contaminação por 137Cs de cerca de 250 pessoas de treinamento do pessoal e a falha nos sistemas de alarmes. e uma dezena de localidades. Vômitos, diarreias, tonturas e O acidente de Chernobyl ocorreu justamente durante queimaduras nos braços levaram a família ao hospital. Somente um teste para aumentar a segurança, no momento em que o duas semanas após o acidente a questão chega à Comissão reator estava sendo desacelerado para a limpeza anual, isto é, Nacional de Energia Nuclear (CNEN), que acionou então um a retirada de cerca de uma tonelada de resíduos altamente plano de emergência. Internações e descontaminação dos radioativos. Por “erro humano”, deu-se o superaquecimento locais mobilizaram a CNEN e os médicos do Rio de Janeiro. do núcleo, danificando o sistema de controle da fissão nuclear. Em outubro, registraram-se várias mortes, entre elas a de uma A formação de gás hidrogênio e sua consequente explosão menina de 6 anos que havia passado o pó radioativo pelo corpo arremessou partes do teto da usina. Foram lançados na e ingerido um pouco, ao comer com as mãos contaminadas. atmosfera radionuclídeos com mais de 43 milhões de curies, Todo o lixo radioativo foi transportado para um terreno, contaminando quase toda a Europa (1 curie corresponde a a 20 km do centro de Goiânia, e depositado sobre plataformas 3,7 ⋅ 1010 desintegrações/s). de concreto. Esse foi o local escolhido para o armazenamento Com trinta focos de incêndio e chamas que chegaram provisório dos rejeitos, após uma polêmica que envolveu as a 500 m de altura, os bombeiros conseguiram controlar a autoridades de vários Estados brasileiros, que se recusaram a situação catorze dias após o acidente. Quase mil pessoas foram receber o material. Depois de muitas discussões, protestos, jogo hospitalizadas com intoxicação radioativa, muitas com graves de “empurra-empurra”, o governo Sarney resolveu a questão do lesões. Até o final do ano de 1986, 31 mortes foram relatadas. lixo de Goiânia criando um Projeto de Lei em que fazia a distinção Cerca de 150 mil pessoas foram retiradas da chamada zona de entre dejetos radioativos e dejetos nucleares, ou seja, o acidente segurança, num raio de 30 km ao redor da usina. A cidade de radioativo de Goiânia não teria nada a ver com o Programa de Chernobyl é hoje um lugar abandonado, uma cidade fantasma. Energia Nuclear Nacional, logo caberia ao próprio Estado de Goiás O reator número 4, onde houve o acidente, foi isolado por uma armazenar seu “lixo radioativo”, e assim seria no caso de outros cúpula de concreto por um prazo indeterminado, séculos, talvez. acidentes semelhantes. Ainda hoje permanece, a céu aberto, o Os reatores 1, 2 e 3 voltaram ao funcionamento. “lixo radioativo” em seu local provisório. Até seis dias após o acidente, uma nuvem de radionuclídeos Quanto aos locais atingidos pelo 137Cs, apresentam varreu os ares da Escandinávia, Polônia, Alemanha e da própria União atualmente taxas de radiação inferiores às de Guarapari ou Soviética. Depois disso, a mudança na direção dos ventos levou a de Poços de Caldas, locais de exposição radioativa natural. De nuvem radioativa para o restante da Europa, ficando menos atingidos fato, os locais contaminados já haviam sido liberados para a Portugal, Espanha e França. Os radionuclídeos que se depositaram no população cinco meses após o acidente. solo contaminaram toda a vegetação, comprometendo as pastagens NOVAIS, Vera. Química 3 – Estrutura da Matéria e do gado e, consequentemente, a carne, o leite e seus derivados. Química Orgânica. São Paulo: Atual. 1993. Ciências da Natureza e suas Tecnologias 7
  • 9. Enem em fascículos 2012 Até que o INTRODUÇÃO e continua alongando pescoço se tornou Alonga o pescoço para maior procurar alimento nas copas das A todos aqueles que se preparam para mais um Ancestral com árvores desafio e que acreditam na educação como um instrumento o pescoço curto de mudança e desenvolvimento de uma sociedade, dedicamos este material singular visando o aprimoramento e aplicação dos conhecimentos sobre evolução. OBJETO DO CONHECIMENTO Evolução A palavra evolução pode ser aplicada em diferentes Disponível em: http://3.bp.blogspot.com contextos e possui diferentes significados. Em uma linguagem leiga pode significar melhoria, todavia em uma linguagem As ideias de Lamarck mostram-se inadequadas para a biológica o termo deve ser entendido como mudança. compreensão cientificamente correta dos fenômenos evolutivos. Exemplos: Darwin 1. Leigo: Meu telefone representa a evolução dos celulares. 2. Biólogo: A população encontra-se em evolução e seu futuro é incerto. Segundo Darwin, a evolução deve ser entendida como Note que no exemplo 1 temos o sentido de melhoria, a modificação na descendência ao longo das gerações de uma o que não ocorre no exemplo 2. população. Em outras palavras, para que haja evolução é necessário A Biologia apresenta uma ampla área de conhecimentos, que haja variações entre os descendentes de uma população. pois tem como objeto de estudo a vida. A compreensão correta A famosa seleção natural seria o mecanismo que do conceito de evolução nos levará à unificação da Biologia, como podemos observar pelas palavras de Theodosius Dobzhansky: atuaria sobre essa variação de seres, eliminando aqueles que não apresentam características que permitam seu sucesso na “Nada em Biologia faz sentido exceto à luz da evolução”. competição por recursos (habitat, parceiros ou comida). T. Dobzhansky Entende-se então que, esse processo, atuando por muitas gerações, acarretaria a modificação de uma Nós humanos temos como uma de nossas qualidades a população, podendo a mesma extinguir-se ou aumentar sua curiosidade. Perguntas iniciadas com “por que” são constantemente representatividade em uma determinada área. formuladas desde a mais tenra idade e às vezes deixam os pais A sobrevivência dos mais adaptados serve para iniciar aflitos para a elaboração de uma resposta adequada. as repostas às perguntas elaboradas anteriormente, pois as 1. Por que os peixes têm brânquias? características exibidas pelos seres estão constantemente sendo 2. Por que a girafa possui um pescoço tão longo? selecionadas pelo ambiente, e o resultado parcial pode ser visto 3. Por que existem bactérias resistentes a antibióticos? 4. Por que existe o câncer? nas condições que momentaneamente observamos: girafas com 5. Por que ratos têm hábitos noturnos? longos pescoços, bactérias e mosquitos resistentes etc. 6. Por que não conseguimos extinguir o mosquito transmissor da dengue? São apenas algumas perguntas que podem ser formuladas com o “por que”. Para respondermos questões iniciadas dessa forma, precisamos entender o processo evolutivo como sendo um processo de mudança. Dois grandes cientistas são lembrados quando geração 1ª 2ª 3ª exploramos o tema, são eles: Lamarck e Darwin. Resumimos, a inicial geração geração geração seguir, suas interpretações sobre o processo evolutivo. Lamarck 1º tipo 2º tipo A Teoria da Evolução de Lamarck é fundamentada em Observe na figura acima que os dois tipos existem dois aspectos: inicialmente, mas, ao longo das gerações, o tipo dois torna-se 1. Lei do uso e desuso: o uso ou o desuso de determinado órgão dominante em número na região. define, respectivamente, seu desenvolvimento ou atrofiamento. Perceba que segundo essa ideia, as mudanças no 2. Transmissão das características adquiridas aos descendentes: ambiente estão constantemente elegendo os seres que estão os descendentes receberiam dos pais a nova condição do órgão surgida pelo uso ou desuso do mesmo. melhor adaptados. Segundo Lamarck: Segundo Darwin: • o ambiente é agente que ocasiona a transformação das • a variação da prole é fator decisivo para sua sobrevivência. espécies (transformismo). • a evolução ocorre nas populações e não nos indivíduos. • os seres se modificam atendendo a uma necessidade imposta • seres que nascem com características vantajosas sobrevivem. pelo ambiente. • há a tendência dos seres para um melhoramento constante • seres menos adaptados são eliminados. rumo à perfeição. • o ambiente seleciona. 8 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
  • 10. Enem em fascículos 2012 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Mutação cria variação Compreendendo a Habilidade H-13 C-4 – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou Mutações desfavoráveis explicando a manifestação de características dos seres vivos. H-16 – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos tendem a desaparecer biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos. Reprodução e 05. Os dois cartuns de Garry Larson, apresentados a seguir, ilustram mutação ocorrem duas visões diferentes do processo evolutivo: A B Mutações favoráveis aumentam chances de sobreviver ...e reproduzir Após a leitura do resumo acima, tente responder às seguintes questões. No cartum A, movidos pelo excesso de população, vários animais atiram-se ao mar realizando assim um suicídio 1. Por que temos hoje muitas bactérias resistentes aos coletivo. Um dos animais, entretanto, possui uma boia. antibióticos? No cartum B, algumas criaturas aquáticas jogavam beisebol 2. Por que os mosquitos deixam tantos descendentes? e, por acidente, a bola foi lançada à terra. Para que o jogo prossiga é preciso que alguém recupere a bola. Após as Dica: lembrem-se: o que observamos hoje é apenas um análises dos cartuns marque a opção correta. resultado parcial da sobrevivência diferencial dos seres. a) No cartum A, animais com boia aparecem, pois há a necessidade de sobrevivência diferencial. b) A extinção das espécies é um fenômeno falacioso pois como constatado no cartum A a necessidade transforma os indivíduos adaptando-os às diferentes condições QUESTÃO COMENTADA H-15 ambientais. C-4 c) As ideias de Lamarck encontram-se representas no Compreendendo a Habilidade H-16 cartum A – Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou d) As ideias Darwinianas encontram-se representadas no processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas cartum B. biológicos. e) Em A notamos que as diferenças existentes entre os seres – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos de uma população podem garantir sua sobrevivência biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos. diante das condições adversas. Compreendendo a Habilidade • (UFPR/2011) Certos insetos apresentam um aspecto que os H-17 C-5 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de assemelha bastante, na cor e às vezes até na forma, com H-16 linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas C-4 ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações ramos e folhas de algumas plantas. Esse fato é de extremo matemáticas ou linguagem simbólica. valor para o inseto, já que o protege contra o ataque de – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos seus predadores. Esse fenômeno, analisado à luz da Teoria biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos. da Evolução, pode ser explicado: 06. (UFTM/2011) Quando questionado sobre o significado a) pela lei do uso e desuso, enunciada por Lamarck. biológico da evolução, um aluno respondeu: b) pela deriva genética, comum em certas populações. “Para mim, a evolução significa uma melhoria da nossa c) pelo isolamento geográfico que acontece com certas espécie e das outras. Significa um progresso para a espécies de insetos. perfeição, tal como é a natureza”. A partir da análise da resposta do aluno, pode-se afirmar d) pela seleção natural, que favorece características que ela é: adaptativas adequadas para cada ambiente específico. a) correta, pois a seleção natural visa, de fato, à perfeição e) por uma mutação de amplo espectro que ocorre numa das espécies e sua melhoria no tempo evolutivo. determinada espécie. b) equivocada, pois a evolução não implica em perfeição, nem visa a um fim programado de melhorias, definido de modo antecipatório. Comentário c) correta, pois as espécies buscam uma harmonia garantida pela evolução e já indexada em seu programa genético. A existência de inúmeros insetos que se assemelham d) correta, podendo ser comprovada pela evidência fóssil, ao ambiente (camuflagem) é uma variação favorável para a pela anatomia comparada e pela convergência adaptativa. sobrevivência e reprodução dos indivíduos dessas populações. e) equivocada, pois a natureza não é marcada por sucessos Resposta correta: d na sobrevivência das espécies que ocupam nichos ecológicos similares. Ciências da Natureza e suas Tecnologias 9
  • 11. Enem em fascículos 2012 Sabendo-se que a velocidade da bolinha no ponto C é nula, foram feitas as seguintes afirmações. DE OLHO NO ENEM I. Apenas uma parte da energia potencial inicial da A convivência em esfera foi mantida como energia potencial no final do sociedade permite a nós humanos a compensação de nossas movimento; deficiências individuais, afinal, II. As forças que atuam no experimento anterior são diferimos quanto à imunidade, conservativas; à força, criatividade, eloquência, cor de pele, ao condicionamento III. A energia mecânica da esfera no ponto A é igual à sua físico, à acuidade visual, às energia mecânica no ponto B. aspirações políticas, à fertilidade, à coordenação motora, à afinidade musical e muitas Pode-se afirmar que: outras características. Todavia a) apenas a afirmativa I é verdadeira. conhecemos sempre pessoas Disponível em: http://jbatistap. d i f e re n t e s q u e a p re s e n t a m blogspot.com b) apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. qualidades as quais não possuímos. c) apenas as afirmativas I e III são verdadeiras. d) apenas as afirmativas II e III são verdadeiras. E s s a s d i f e re n ç a s , o u seja, essa variabilidade, nos e) todas as afirmativas são verdadeiras. tornam dependentes da vida em sociedade, logo, Compreendendo a Habilidade a diversidade torna nossa H-21 C-6 – Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos população bem-sucedida naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/ mediante a seleção natural a ou do eletromagnetismo. qual estamos constantemente expostos. Sem variação não há evolução. 02. (PUC-SP) Num bate-estaca, um bloco de ferro de massa D i s p o n í v e l e m : h t t p : / / w w w. mudodastribos.com superior a 500 kg cai de uma certa altura sobre a estaca, A manutenção dessa variabilidade deve, penso, ser atingindo o repouso logo após a queda. São desprezadas mantida e respeitada por cada um que compõe nossa espécie. as dissipações de energia nas engrenagens do motor. Somente com o exercício da tolerância e respeito às opiniões divergentes de nossos semelhantes estaremos, verdadeiramente, contribuindo para a democracia e acima de tudo para a evolução e adaptação de nossa sociedade. Cabe a nós, integrantes de uma sociedade que visa a igualdade de oportunidades para todos, ampliarmos, de forma ética, o conhecimento científico para a construção de um mundo mais justo e Disponível em: http://inglesmaistic.blogspot. adaptado às mudanças. com. EXERCÍCIOS PROPOSTOS A respeito da situação descrita são feitas as seguintes Compreendendo a Habilidade H-21 afirmações. C-6 – Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/ I. Houve transformação de energia potencial gravitacional ou do eletromagnetismo. do bloco de ferro, em energia cinética, que será máxima 01. (Unipa-MG) Uma pequena esfera é solta de uma altura HA no instante imediatamente anterior ao choque com a (onde HA > Hc) para realizar o movimento sobre a superfície estaca; regular mostrada na figura abaixo. II. Como o bloco parou após o choque com a estaca, toda energia do sistema desapareceu; A III. A potência do motor do bate-estaca será tanto maior, quanto menor for o tempo gasto para erguer o bloco de ferro até a altura ocupada por ele, antes de cair. C HA É(são) verdadeira(s): HC a) somente I. b) somente II. B c) somente I e II. d) somente I e III. e) todas as afirmações. 10 Ciências da Natureza e suas Tecnologias
  • 12. Enem em fascículos 2012 Compreendendo a Habilidade Compreendendo a Habilidade H-8 H-22 C-3 – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, C-6 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas físicos neles envolvidos. ou ambientais. 03. (Enem) A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, 05. Leia o texto. fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nesta tabela, aparecem as direções de transformações IMPORTADOS USADOS CHEGAM de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde AO CHILE COM RADIOATIVIDADE energia térmica se transforma em energia elétrica. No porto chileno de Iquique desembarcaram 20 carros De Em Elétrica Química Mecânica Térmica provenientes da Coreia do Sul. Todos eles são usados, mas apenas uma visita aos portos japoneses de Yokohama e Osaka Elétrica Transformador Termopar foi o suficiente para que os níveis de radioatividade fossem Reações registrados nos veículos. Química Ao desembarcarem, autoridades chilenas da aduana Endotérmicas realizaram uma inspeção nos veículos e detectaram níveis de Mecânica Dinamite Pêndulo radiação, que segundo eles, eram baixos. Os níveis ficaram entre Térmica Fusão 1 e 5, considerados normais em uma escala até 9. Os dois portos japoneses citados ficam a 500 km de Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação Fukushima, onde o terremoto e o tsunami de 11 de março provocou um acidente nuclear, seguido de uma sequência de de energia: explosões. a) em todos os processos. Todos os 83 trabalhadores que tiveram contato com os b) somente nos processos que envolvem transformações carros pediram para serem monitorados a fim de saber se foram de energia sem dissipação de calor. contaminados ou não, mas nada de anormal foi registrado. c) somente nos processos que envolvem transformações Carros usados que são importados para o Chile passam de energia mecânica. por um processo de limpeza ainda dentro da embarcação, sendo d) somente nos processos que não envolvem energia responsabilidade da armadora. Os 20 carros citados pertencem química. a um lote de 2500 carros. e) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica. Notícias automotivas: 03/05/2011 Compreendendo a Habilidade Os carros citados no texto estavam contaminados por: H-23 C-6 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de a) radiações ultravioletas oriundas de transições eletrônicas. energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, b) radioisótopos produzidos durante a fissão do combustível ambientais, sociais e/ou econômicas. nuclear. c) ultrassom gerado pelas usinas em Fukushima. 04. As usinas nucleares (ou termonucleares) transformam água d) micro-organismos que sobreviveram ao acidente nuclear. em vapor através do calor gerado pela fissão do urânio e e) átomos de hélio produzidos durante a fusão nuclear do esse vapor é utilizado para movimentar geradores visando hidrogênio. a produção de energia elétrica. A energia apresenta um custo mais elevado que outras formas de geração (como Compreendendo a Habilidade H-18 hidrelétrica), mas é mais barata que energias eólica e solar, C-5 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, e por isso é utilizada em países que necessitam de grande sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se demanda energética e não possuem recursos naturais destinam. suficientes para produzi-la. A respeito das principais vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear, bem como da compreensão do processo utilizado na usina, 06. Leia o texto. assinale a alternativa correta. a) As usinas nucleares apresentam baixo custo de MÉDICO EXPLICA O PET SCAN, EXAME QUE LULA construção em razão da baixa necessidade de tecnologias FARÁ PARA IDENTIFICAR POSSÍVEIS FOCOS DE avançadas e de estruturas de segurança. NOVOS TUMORES b) A energia gerada numa usina nuclear depende diretamente das condições climáticas, como velocidade No Hospital Sírio-Libanês, de ventos e índice de insolação, o que representa uma em São Paulo, desde o início da desvantagem de sua utilização. manhã desta segunda-feira, o c) Uma desvantagem das usinas termonucleares é a ex-presidente Luiz Inácio Lula da ocupação de grandes áreas, tal como ocorre com os Silva passa por uma bateria de lagos formados para geração de energia em hidrelétricas. exames para definir as próximas d) A necessidade de armazenamento do lixo atômico etapas do tratamento contra o produzido como resíduo do reator nuclear é uma câncer de laringe, diagnosticado desvantagem do processo termonuclear. em outubro. Além de laringoscopia e tomografia, a equipe e) A geração de energia termonuclear contribui diretamente médica pretende realizar um PET Scan (exame de tomografia de para o agravamento do efeito estufa, devido à produção emissão de pósitrons), procedimento que serve para detecção maciça de gás carbônico na usina. precoce de tumores ou novos focos. Ciências da Natureza e suas Tecnologias 11