(ENEM 2017 - 1ª Aplicação).
Rudolf Diesel patenteou um motor a combustão interna de elevada eficiência, cujo ciclo esta esquematizado no diagrama pressão x volume. O ciclo Diesel é composto por quatro etapas, duas das quais são transformações adiabáticas. O motor de Diesel é caracterizado pela compressão de ar apenas, com a injeção do combustível no final.
No ciclo Diesel, o calor é absorvido em:
No ciclo Diesel, o calor é absorvido em: B → C, pois representa expansão isobárica em que o sistema realiza trabalho e a temperatura se eleva.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Uma mulher deu à luz o seu primeiro filho e, após o parto, os médicos testaram o sangue da criança para a determinação de seu grupo sanguíneo. O sangue da criança era do tipo O+. Imediatamente, a equipe médica aplicou na mãe uma solução contendo anticorpos anti-Rh, uma vez que ela tinha o tipo sanguíneo O–.
Qual é a função dessa solução de anticorpos?
Os anticorpos anti-Rh aplicados na mãe destruirão as células sanguíneas Rh+ do bebê, que chegaram à circulação materna, sem que o sistema imunológico da mãe seja ativado e produza anticorpos anti-Rh.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
No Brasil, os postos de combustíveis comercializavam uma gasolina com cerca de 22% de álcool anidro. Na queima de 1 litro desse combustível são liberados cerca de 2 kg de CO₂ na atmosfera. O plantio de árvores pode atenuar os efeitos dessa emissão de CO₂. A quantidade de carbono fixada por uma árvore corresponde a aproximadamente 50% de sua biomassa seca, e para cada 12 g de carbono fixados, 44 g de CO₂ são retirados da atmosfera. No brasil, o plantio de eucalípto (Eucalyptus grandis) é bem difundido, sendo que após 11 anos essa árvore pode ter a massa de 106 kg, dos quais 29 kg são água.
Uma única árvore de Eucalyptus grandis, com as características descritas, é capaz de fixar a quantidade de CO₂ liberada na queima de um volume dessa gasolina mais próxima de
Árvore:
m = 106 kg
[tex] m_{(água)} = 29\ kg [tex]
[tex] m_{(seca)} = 106\ –\ 29 = 77\ kg [tex]
Quantidade de carbono fixada = 0,50 × 77 kg (50% de sua biomassa seca)
quantidade de carbono fixada = 38,5 kg
12 g de carbono fixado -------- 44 g de CO₂
38,5 kg de carbono fixado ----- m(CO₂)
[tex] m_{CO_{2}} = \frac{38,5kg\ \cdot\ 44\ g}{12\ g} = 141,17\ kg [tex]
1 L de gasolina -------- 2 kg de CO₂
V -------- 141,17 kg de CO₂
[tex] V = \frac{141,17\ kg\ \cdot\ 1\ L}{2} = 70,85\ L \cong 71\ L [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água ([tex] ρ_{água} = 1 kg/L [tex]) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de 1 m² é de 0,03 kW/m² o valor do calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C).
Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de 20 °C até 70 °C?
[tex] ρ_{água} = 1 kg/L [tex]
c = 4,2 kJ/(kg °C)
P = 0,03 kW/m²
V = 1 litro
Q = m ∙ c ∙ ΔT
Q = 1 ∙ 4,2 ∙ (70 – 20)
Q = 1 ∙ 4,2 ∙ 50
Q = 210 KJ
Potência requerida: P = 0,03 × 1 = 0,03 kW
Portanto,
[tex] P = \frac{Q}{∆t} [tex]
[tex] ∆t = \frac{Q}{P} = \frac{210}{0,03} = 7\ 000\ s [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
As especificações de um chuveiro elétrico são: potência de 4000 W, consumo máximo mensal de 21,6 kWh e vazão máxima de 3L/min. Em um mês, durante os banhos, esse chuveiro foi usado com vazão máxima, consumindo o valor máximo de energia especificado. O calor específico da água é de 4200 J e sua densidade é igual a 1 kg/L.
A variação da temperatura da água usada nesses banhos foi mais próxima de
Dados:
Potência (P) = 4000 W
Consumo máximo mensal (E)= 21,6 kWh ou 2160 Wh
Vazão máxima (Vm) = 3 L/min
Calor especifico (c) = 4.200 J
Densidade (d) = 1 kg/L
Variação da temperatura (ΔT) = ?
Para encontrarmos a variação de temperatura, podemos usar a equação do calor sensível: Q = m.c.ΔT, no entanto precisamos descobrir a massa e a quantidade de calor. Para descobrir a quantidade de calor, vamos calcular o tempo de uso do chuveiro por meio da fórmula:
[tex] E = P\ \cdot\ Δt [tex]
[tex] Δt = \frac{E}{P} = \frac{2160}{4000} = 0,5h = 1944\ s [tex]
Sabendo o tempo, vamos calcular a quantidade de calor, por meio da expressão:
[tex] P = \frac{Q}{ Δt } [tex]
[tex] Q = P\ \cdot\ Δt = 4000\ \cdot\ 1944 = 7\ 776\ 000\ J [tex]
Se em 60 segundos a vazão é de 3 litros, então em 1 944 segundos, são gastos 97,2 L. Que em massa equivale a 97,2 kg.
Substituindo na equação do calor sensível, temos:
[tex]Q = mcΔT [tex]
[tex]7\ 776\ 000 = 97,2 \cdot\ 4\ 200 \cdot\ ΔT [tex]
[tex] ΔT = \frac{7\ 776\ 000}{23\ 328} [tex]
[tex] ΔT = 19,04 °C [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O heredograma mostra a incidência de uma anomalia genética em um grupo familiar.
O indivíduo representado pelo número 10, preocupado em transmitir o alelo para a anomalia genética a seus filhos, calcula que a probabilidade de ele ser portador desse alelo é de
Considerando-se que 7 e 8 sejam heterozigotos para a anomalia e esta seja homozitótica recessiva, deve-se considerar, pela análise do próprio heredograma, que 10 não é portador da anomalia, sendo excluída a possibilidade, portanto, de que este seja homozigoto recessivo,
Assim, a possibilidade de que ele seja heterozitogo é de 2/3 (67%).
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A absorção e o transporte de substâncias tóxicas em sistemas vivos dependem da facilidade com que estas se difundem através das membranas das células. Por apresentar propriedades químicas similares, testes laboratoriais empregam o octan-1-ol como modelo da atividade das membranas. A substância a ser testada é adicionada a uma mistura bifásica do octan-1-ol com água, que e agitada e, ao final, é medido o coeficiente de partição octan-1-ol: água (Koa):
em que Coct é a concentração da substância na fase do octan-1-ol, e Ca a concentração da substância na fase aquosa.
Foram avaliados cinco poluentes de sistemas aquáticos: benzeno, butano, eter dietíIico, fluorobutano e metanol.
O poluente que apresentou Koa tendendo a zero é o
Para o K tender a zero, Ca tem que ter o maior valor possível. Para isso o poluente tem que ser o mais solúvel em água possível. O metanol das alternativas é o mais solúvel, por fazer ligações de hidrogênio com água e ter a sua cadeia orgânica(apolar) muito pequena.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Atualmente, o medicamento de escolha para o tratamento da esquistossomose causada por todas as espécies do verme Schistosoma e o praquizentel (PQZ). Apesar de ser eficaz e seguro, seu uso em larga escala e tratamentos repetitivos em áreas endêmicas têm provocado a seleção de linhagens resistentes.
LAGE, R. C. G. Disponível em: www.repositorio.ufop.br. Acesso em: 17 dez. 2012 (adaptado).
Qual é o mecanismo de seleção dos vermes resistentes citados?
Questão sobre seleção natural. A alteração do meio – introdução de um medicamento – seleciona indivíduos com características mais favoráveis, fazendo com que possam ter maior sucesso reprodutivo e possam gerar indivíduos com as mesmas características. Esse é o mecanismo de resistência a medicamentos mais comum.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Para estudar os cromossomos, é preciso observá-los no momento em que se encontram no ponto máximo de sua condensação. A imagem corresponde ao tecido da raiz de cebola, visto ao microscópio, e cada número marca uma das diferentes etapas do ciclo celular.
Disponível em: www.histologia.icb.ufg.br. Acesso em: 6 mar. 2015 (adaptado).
Qual número corresponde à melhor etapa para que esse estudo seja possível?
A metáfase é a fase do ciclo com a condensação máxima dos cromossomos, assim, a melhor a ser estudada é a de número 3
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Um estudante construiu um densímetro, esquematizado na figura, utilizando um canudinho e massa de modelar. O instrumento foi calibrado com duas marcas de flutuação, utilizando água (marca A) e etanol (marca B) como referências.
Em seguida, o densímetro foi usado para avaliar cinco amostras: vinagre, leite integral, gasolina (sem álcool anidro), soro fisiológico e álcool comercial (92,8°GL).
Que amostra apresentará marca de flutuação entre os limites A e B?
A amostra apresentará marca de flutuação entre os limites A e B é a amostra de álcool comercial (92,8°GL) que possui água.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A capacidade de uma bateria com acumuladores, tal como a usada no sistema elétrico de uma automóvel é especificada em ampére-hora (Ah). Uma bateria de 12 V e 100 Ah fornece 12 J para cada coulomb de carga que flui através dela.
Se um gerador, de resistência interna desprezível, que fornece uma potência elétrica média igual a 600 W, fosse conectado aos terminais da bateria descrita, quanto tempo ele levaria para recarregá-la completamente?
São 12J para cada Coulomb, então vamos descobrir quantos coulombs em função de h.
Q = i ∙ Δt
Suponhamos que o tempo é dado em horas, fica:
Q = 100 ∙ Ah ∙ h = 100Ah•h
Q = 100 h² C
Como são 12J por Coulomb, temos 12 ∙ 100 h² Joules. (Vamos tratar essa grandeza como energia, e não como trabalho.)
E = 1 200 h² J
Por fim:
[tex] P = \frac{E}{Δt} \rightarrow\ Δt = \frac{1\ 200\ h²}{2\ h²} [tex]
Se o tempo for em horas, tem como cortar dos dois lados da igualdade e fica 2h.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) estabelece os limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio para as familiares pilhas e baterias portáteis comercializadas no território nacional e os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado. Os estabelecimentos que comercializam esses produtos, bem como a rede de assistência técnica autorizada, devem receber dos usuários as pilhas e baterias usadas para repasse aos respectivos fabricantes ou importadores.
Resolução Conama n. 401, de 4 de novembro de 2008. Disponível em: www.mma.gov.br (acesso em 14 de maio 2013) (adaptado).
Do ponto de vista ambiental, a destinação final apropriada para esses produtos é
Os clássicos “Rs”, Reduzir, Reutilizar e Reciclar, permitem a diminuição dos impactos ambientais com os resíduos gerados. Dentre as afirmativas, a letra E propõe a reutilização dos materiais, o que está ao encontro da proposta ambientalmente correta. (3Rs, reciclagem, meio ambiente, ecologia)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A bauxita, composta por cerca de 50% de Al₂O₃, é o mais importante minério de alumínio. As seguintes etapas são necessárias para a obtenção de alumínio metálico:
1. A dissolução do Al₂O₃ (s) é realizada em solução de NaOH (aq) a 175°C, levando à formação da espécie solúvel NaAl(OH)₄ (aq).
2. Com o resfriamento da parte solúvel, ocorre a precipitação do Al(OH)₃ (s).
3. Quando o Al(OH)₃ (s) é aquecido a 1 050°C, ele se decompõe em Al₂O₃ (s) e H₂O.
4. Al₂O₃ (s) é transferido para uma cuba eletrolítica e fundido em alta temperatura com auxílio de um fundente.
5. Através da passagem de corrente elétrica entre os eletrodos da cuba eletrolítica, obtém-se o alumínio reduzido no cátodo.
As etapas 1, 3 e 5 referem-se, respectivamente, a fenômenos
As etapas 1, 3 e 5 referem-se, respectivamente, a fenômenos Químico, químico e químico.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O osciloscópio é um instrumento que permite observar uma diferença de potencial (ddp) em um circuito elétrico em função do tempo ou em função de outra ddp. A leitura do sinal é feita em uma tela sob a forma de um gráfico tensão x tempo.
A frequência de oscilação do circuito elétrico estudado é mais próxima de
O período da onda é o dobro do tempo entre um vale e um pico.
Repare que o vale está no ponto 3ms do eixo horizontal e o pico de onda está no ponto 7ms do eixo horizontal.
Então, o tempo entre o vale (3 ms) o pico (7 ms) é 4 ms.
O período da onda, como dito lá em cima, é o dobro disso. Período = T = 8 ms.
Período = [tex] T = 8\ ms = 8\ \cdot\ \frac{1}{1\ 000} = 0,008\ s [tex]
A frequência é o inverso do período:
[tex] f = \frac{1}{T} [tex]
[tex]f = \frac{1}{0,008\ s} = 125 Hz [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A célula fotovoltáica é uma aplicação prática do efeito fotoelétrico. Quando a luz incide sobre certas substâncias, libera elétrons que, circulando livremente de átomo para átomo, formam uma corrente elétrica. Uma célula fotovoltaica é composta por uma placa de ferro recoberta por uma camada de selênio e uma película transparente de ouro. A luz atravessa a película, incide sobre o selênio e retira elétrons, que são atraídos pelo outro, um átomo condutor de eletricidade. A película de ouro é conectada à placa de ferro, que recebe os elétrons e os devolve para o selênio, fechando o circuito e formando uma corrente elétrica de pequena intensidade.
DIAS, C. B. Célula fotovoltaica. Disponível em: http://super.abril.com.br. Acesso em: 16 ago. 2012 (adaptado)
O processo biológico que se assemelha ao descrito é a
A fotossíntese é o processo bioquímico que utiliza a energia da luz solar para a produção de matéria orgânica – glicose. De modo similar, a célula fotovoltaica se utiliza dessa mesma forma de energia para gerar energia elétrica. (fotossíntese, fotólise da água, matéria orgânica)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Uma lâmpada é conectada a duas pilhas de tensão nominal 1,5 V, ligadas em série. Um voltímetro, utilizado para medir a diferença de potencial na lâmpada, fornece uma leitura de 2,78 V e um amperímetro indica que a corrente no circuito é de 94,2 mA.
O valor da resistência interna das pilhas é mais próximo de
Dados: E = 1,5V; i = 94,2 mA; U = 2,78V; r=?
Força eletromotriz total do gerador:
E = E1 + E2
E = 1,5 + 1,5
E = 3V
Convertendo [miliampere] em [Ampére]: 1A = 1000 mA.
[tex] i = \frac{94,2}{1000} = = 0,0942\ A [tex]
Agora, utilizando a equação do gerador, temos:
2,78 = 3 – r ∙ 0,0942
0,0942 r = 3 – 2,78
0,0942 r = 0,22
[tex] r = \frac{0,22}{0,0942} = 2,33\ Ω [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O resultado de um teste de DNA para identificar o filho de um casal, entre cinco jovens, está representado na figura. As barras escuras correspondem aos genes compartilhados.
Qual dos jovens é filho do casal?
A ausência da 3ª barra tanto na mãe como no pai, exclui a possibilidade dos filhos serem o I e o V. Com o mesmo raciocínio, podemos excluir os indivíduos II e IV, pela presença das barras inferiores, não presentes nos pais. Desse modo, o indivíduo compatível, que apresenta os trechos presentes em pelo menos um dos pais, é o número III. (genética, DNA, teste de paternidade)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O hidrocarboneto representado pela estrutura química a seguir pode ser isolado a partir de folhas ou das flores de determinadas plantas. Além disso, sua função é relacionada, entre outros fatores, a seu perfil de insaturações.
Considerando esse perfil específico, quantas ligações pi a molécula contém?
Logo, são 4 ligações pi.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A figura mostra a bateria de um computador portátil, a qual necessita de uma corrente elétrica de 2 A para funcionar corretamente.
Quando a bateria está completamente carregada, o tempo máximo, em minuto, que esse notebook pode ser usado antes que ela “descarregue” completamente é
Dados:
U = 11,1 V
Q = 4 400 mAh
E = 48,84 Wh
i = 2 A
Logo, temos:
[tex] i = \frac{Q}{Δt} [tex]
[tex] Δt = \frac{4\ 400\ mAh}{2A} = \frac{4\ 400\ \cdot\ 10^{-3}\ \cdot\ 60}{2A} [tex]
[tex] Δt = \frac{264}{2} = 132\ minutos [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Para a produção de adubo caseiro (compostagem), busca-se a decomposição aeróbica, que produz menos mau cheiro, seguindo estes passos:
I. Reserve um recipiente para depositar o lixo orgânico e monte a composteira em um local sombreado.
II. Deposite em apenas um dos lados da composteira o material orgânico e cubra-o com folhas.
III. Regue o material para umedecer a camada superficial.
IV. Proteja o material de chuvas intensas e do sol direto.
V. De dois em dois dias transfira o material para o outro lado para arejar.
Em cerca de dois meses o adubo estará pronto.
Processo de compostagem. Disponível em: www.ib.usp.br. Acesso em: 2 ago. 2012 (adaptado).
Dos procedimentos listados, o que contribui para o aumento da decomposição aeróbica e o
A decomposição aeróbia necessita de oxigênio. Assim, a etapa V, com a transferência do material para a aeração, facilita essa decomposição. (decomposição, fungos e bactérias, aeróbia)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Muitas indústrias e fábricas lançam para o ar, através de suas chaminés, poluentes prejudiciais às plantas e aos animais. Um desses poluentes reage quando em contato com o gás oxigênio e a água da atmosfera, conforme as equações químicas:
De acordo com as equações, a alteração ambiental decorrente da presença desse poluente intensifica o(a)
SO₂ liberado gera a formação de SO₃, que em contato com H₂O presente na atmosfera gera H₂SO₄ que é um ácido forte, gerando o que chamamos de chuva ácida.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O debate a respeito da natureza da luz perdurou por séculos, oscilando entre a teoria corpuscular e a teoria ondulatória. No início do século XIX, Thomas Young, com a finalidade de auxiliar na discussão, realizou o experimento apresentado de forma simplificada na figura. Nele, um feixe de luz monocromático passa por dois anteparos com fendas muito pequenas. No primeiro anteparo há uma fenda e no segundo, duas fendas. Após passar pelo segundo conjunto de fendas, a luz forma um padrão com franjas claras e escuras.
Com esse experimento, Young forneceu fortes argumentos para uma interpretação a respeito da natureza da luz, baseada em uma teoria
O experimento de Young consistiu no desenvolvimento de um método para a obtenção de duas fontes de luz em fase pela dupla difração dos raios luminosos através de fendas no anteparo, para assim provar a natureza ondulatória da luz devido à interferência entre as ondas geradas, ilustrada pelo aparecimento de franjas claras (interferência construtiva) e franjas escuras (interferência destrutiva).
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Dados compilados por Jeremy Jackson, do Instituto Scripps de Oceanografia (EUA), mostram que o declínio de 90% dos indivíduos de 11 espécies de tubarões do Atlântico Norte, causado pelo excesso de pesca, fez com que a população de uma arraia, normalmente devorada por eles, explodisse para 40 milhões de indivíduos.
Doce vingança: essa horda de arraias é capaz de devorar 840 mil toneladas de moluscos por ano, o que provavelmente explica o colapso da antes lucrativa pesca de mariscos na Baía de Chesapeake (EUA).
LOPES, R. J. Nós, o asteroide. Revista Unesp Ciência, abr. 2010. Disponível em: https://issuu.com. Acesso em: 9 maio 2017 (adaptado)
Qual das figuras representa a variação do tamanho populacional de tubarões, arraias e moluscos no Atlântico Norte, a partir do momento em que a pesca de tubarões foi iniciada (tempo zero)?
De acordo o texto, a pesca dos tubarões faz com que a sua população diminua. Como os tubarões, alimentam de arraias. Logo, a população de arraia deverá aumentar por falta do seu predador imediato. Consequentemente, a população de molusco irá aumentar. Logo, opção C.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O quadro é um esquema da via de produção de biocombustível com base no cultivo de uma cianobactéria geneticamente modificada com a inserção do gene DGAT. Além da introdução desse gene, os pesquisadores interromperam as vias de síntese de outros compostos orgânicos, visando aumentar a eficiência na produção do biocombustível (triacilglicerol).
National Renewable Energu Laboratory. NREL creates new pathways for producing biofuels and acids from cyanobacteria. Disponível em: www.nrel.gov. Acesso em: 16 maio 2013 (adaptado).
Considerando as vias mostradas, uma fonte de matéria-prima primária desse biocombustível é o(a)
Para a geração de matéria orgânica a partir da fotossíntese, é necessária a presença de gás carbônico e água.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O avanço científico e tecnológico da física nuclear permitiu conhecer, com maiores detalhes, o decaimento radioativo dos núcleos atômicos instáveis, desenvolvendo-se algumas aplicações para a radiação de grande penetração no corpo humano, utilizada, por exemplo, no tratamento do câncer.
A aplicação citada no texto se refere a qual tipo de radiação?
O texto se refere à radiação gama, visto que possui alta penetração nos tecidos.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Os distúrbios por deficiência de iodo (DDI) são fenômenos naturais e permanentes amplamente distribuídos em várias regiões do mundo. Populações que vivem em áreas deficientes em iodo têm o risco de apresentar os distúrbios causados por essa deficiência, cujos impactos sobre os níveis de desenvolvimento humano, social e econômico são muito graves. No Brasil , vigora uma lei que obriga os produtores de sal de cozinha a incluírem em seu produto certa quantidade de iodeto de potássio.
Essa inclusão visa prevenir problemas em qual glândula humana?
O iodo é fundamental para a função da glândula tireoide, que produz os hormônios T3 e T4, envolvidos no metabolismo corporal. (hormônio, endócrino, tireóide, iodo, T3 e T4)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Em algumas regiões brasileiras, é comum se encontrar um animal com odor característico, o zorrilho. Esse odor serve para a proteção desse animal, afastando seus predadores. Um dos feromônios responsáveis por esse odor é uma substância que apresenta isomeria trans e um grupo tiol ligado à sua cadeia.
A estrutura desse feromônio, que ajuda na proteção do zorrilho, é
A estrutura que apresenta isomeria trans e um grupo tiol é:
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Alguns profissionais burlam a fiscalização quando adicionam quantidades controladas de solução aquosa de hidróxido de sódio a tambores de leite de validade vencida. Assim que o teor de acidez, em termos de ácido lático, encontra-se na faixa permitida pela legislação, o leite adulterado passa a ser comercializado. A reação entre o hidróxido de sódio e o ácido lático pode ser representada pela equação química:
CH₃CH(OH)COOH (aq) + NaOH (aq) → CH₃CH(OH)COONa (aq) + H₂O (l)
A consequência dessa adulteração é o(a)
Com a adição do NaOH que é uma base forte há o aumento do pH do leite.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
As lâmpadas econômicas transformam 80% da energia elétrica consumida em luz e dissipam os 20% restantes em forma de calor. Já as incandescentes transformam 20% da energia elétrica consumida em luz e dissipam o restante em forma de calor. Assim, quando duas dessas lâmpadas possuem luminosidades equivalentes, a econômica apresenta uma potência igual a um quarto da potência da incandescente.
Quando uma lâmpada incandescente de 60 W é substituída por uma econômica de mesma luminosidade, deixa-se de transferir para o ambiente, a cada segundo, uma quantidade de calor, em joule, igual a
[tex] P_{(incandescente)} = 60 W. [tex]
[tex] P_{(econômica)} = 1/4 \cdot\ P_{(incandescente)} = 1/4 \cdot\ 60 = 15 W [tex]
[tex] E_{(econômica)} = P \cdot\ Δt = 15 \cdot\ 1 = 15 J [tex]
e
[tex] E_{(incandescente)} = P \cdot\ Δt = 60 \cdot\ 1 = 60\ J [tex]
Logo, a troca da lâmpada deixa de transferir para o ambiente:
[tex] E_{(incandescente)}\ –\ E_{(econômica)} = 60J\ –\ 15J = 45\ J [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Os combustíveis de origem fóssil, como o petróleo e o gás natural, geram um sério problema ambiental, devido à liberação de dióxido de carbono durante o processo de combustão. O quadro apresenta as massas molares e as reações de combustão não balanceadas de diferentes combustíveis.
Considerando a combustão completa de 58 g de cada um dos combustíveis listados no quadro, a substância que emite mais CO₂ é o
Calculo da substância que mais emite CO₂.
Metano:
CH₄(g) + O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)
16 g ----------- 44 g
58 g ----------- x g
[tex] x = \frac{58\ \cdot\ 44}{16} = \frac{2\ 552}{16} = 159,6\ g\ de\ CO_{2} [tex]
Acetileno:
C₂H₄ (g) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 2 H₂O (g)
26 g ----------- 2 × 44 g
58 g ----------- x g
[tex] x = \frac{58\ \cdot\ 88}{26} = \frac{5\ 104}{16} = 196,3\ g\ de\ CO_{2} [tex]
Etano:
C₂H₆ (g) + 5/2 O₂ (g) → CO₂ (g) + 3 H₂O (g)
30 g ------------- 44 g
58 g -------------- x g
[tex] x = \frac{58\ \cdot\ 44}{30} = \frac{2\ 552}{30} = 85,6\ g\ de\ CO_{2} [tex]
Propano:
C₃H₈ (g) + 5 O₂ (g) → 3 CO₂ (g) + 4 H₂O (g)
44 g --------- 3 × 44 g
58 g --------- x g
[tex] x = \frac{58\ \cdot\ 3\ \cdot\ 44}{44} = \frac{7\ 656}{44} = 174\ g\ de\ CO_{2} [tex]
Butano:
C₄H₁₀ (g) + 13/2 O₂ (g) → 4 CO₂ (g) + 5 H₂O (g)
58 g ----------- 4 × 44 g
58 g ----------- x g
[tex] x = \frac{58\ \cdot\ 4\ \cdot\ 44}{58} = \frac{10\ 208}{58} = 176\ g\ de\ CO_{2} [tex]
Logo, a substância que emite mais CO₂ é o acetileno.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Um geneticista observou que determinada plantação era sensível a um tipo de praga que atacava as flores da lavoura. Ao mesmo tempo, ele percebeu que uma erva daninha que crescia associada às plantas não era destruída. A partir de técnicas de manipulação genética, em laboratório, o gene da resistência à praga foi inserido nas plantas cultivadas, resolvendo o problema.
Do ponto de vista da biotecnologia, como essa planta resultante da intervenção é classificada?
O recebimento de material genético, por engenharia genética, de um indivíduo de outra espécie, torna o ser vivo um transgênico.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
O ferro metálico é obtido em altos-fornos pela mistura do minério hematita (d-Fe₂0₃) contendo impurezas, coque (C) e calcário (CaCO₃), sendo estes mantidos sob um fluxo de ar quente que leva a queima do coque, com a temperatura no alto-forno chegando próximo a 2 000 °C. As etapas caracterizam o processo em função da temperatura.
BROWN. T. L.; LWMAY. H. E. BURSTEN. B. E. Química: a ciência central. São Paulo: Pearson Education, 2005 (adaptado).
No processo de redução desse metal, o agente redutor é o:
O calor de reação para a equação do FeO com o CO pode ser determinado pela Lei de Hess através das reações fornecidas, que seriam as etapas de uma equação global, da seguinte forma:
Reação 1: Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂
Reação 2: 3 FeO + CO₂ → Fe₃O₄ + CO
Reação 3: [tex] \underline{ 2\ Fe₃O₄\ +\ CO₂\ → \ 3\ Fe₂O₃\ +\ CO }[tex]
Equação global: FeO + CO → Fe + CO₂
A reação 1 é dividida por 2 para equilibrar o Fe com a equação global;
A reação 2 é dividida por 3 para equilibrar o FeO com a equação global;
A reação 3 é dividida por 6 para que o Fe₃O₄ e o Fe₂O₃ sejam “cortados” pois não aparecem na equação global. Assim, o CO e o CO₂ ficarão ajustados como na equação global.
As mesmas operações são aplicadas aos calores de reação para obter o ΔH da equação global:
[tex] \frac{1}{2} ΔH + \frac{2}{3} ΔH + \frac{3}{6} ΔH = \frac{-25}{2} + \frac{-36}{3} + \frac{-47}{6} = -\ 17\ kJ/mol [tex]
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Um longo trecho retilíneo de um rio tem um afluente perpendicular em sua margem esquerda, conforme mostra a figura. Observando de cima, um barco trafega com velocidade constante pelo afluente para entrar no rio. Sabe-se que a velocidade da correnteza desse rio varia uniformemente, sendo muito pequena junto à margem e máxima no meio. O barco entra no rio e é arrastado lateralmente pela correnteza, mas o navegador procura mantê-lo sempre na direção perpendicular à correnteza do rio e o motor acionado com a mesma potência.
Pelas condições descritas, a trajetória que representa o movimento seguido pelo barco é:
A componente vertical da trajetória do barco se mantém com velocidade constante, enquanto que a componente horizontal vai perdendo intensidade a uma taxa constante ao longo do caminho. Sendo assim, a única alternativa que apresenta corretamente a sobreposição dessas duas componentes é a letra D.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Pesquisadores avaliaram a qualidade da água potável distribuída em cidades brasileiras. Entre as várias substâncias encontradas, destacam-se as apresentadas no esquema. A presença dessas substâncias pode ser verificada por análises químicas, como uma reação ácido-base, mediante a adição de hidróxido de sódio.
Disponível em: www.unicamp.br Acesso em: 16 nov. 2014. (adaptado).
Apesar de não ser perceptível visualmente, por causa das condições de diluição, essa análise apresentará resultado positivo para o(a)
NaOH é uma base é reagirá com substâncias ácidas, dentre as cinco apresentadas com o Tricosan, que possui um grupamento fenol que é levemente ácido.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Os polímeros são materiais amplamente utilizados na sociedade moderna, alguns deles na fabricação de embalagens e filmes plásticos, por exemplo. Na figura estão relacionadas as estruturas de alguns monômeros usados na produção de polímeros de adição comuns.
Dentre os homopolímeros formados a partir dos monômeros da figura, aquele que apresenta solubilidade em água é
Poliacrilamida será o polímero mais solúvel em água, pois é formado a partir da acrilamida, que dentre as substâncias apresentadas é a com maior caráter polar e fará ligações de hidrogênio com a água.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Sabendo-se que as enzimas podem ter sua atividade regulada por diferentes condições de temperatura e pH, foi realizado um experimento para testar as condições ótimas para a atividade de uma determinada enzima. Os resultados estão apresentados no gráfico.
Em relação ao funcionamento da enzima, os resultados obtidos indicam que o(a)
Observamos que a atividade dessa enzima é reduzida em pH básico (>7), comparando-se condições com a mesma temperatura. Com menor velocidade da reação, menor substrato é metabolizado. (enzima, pH, temperatura, desnaturação, velocidade de reação, substrato, energia de ativação)
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
DAVIS. J. Disponível em: http://garfield.com Acesso em: 15 ago. 2014
A faixa espectral da radiação solar que contribui fortemente para o efeito mostrado na tirinha é caracterizada como
A faixa espectral em questão é a ultravioleta, que possui o menor comprimento de onda do espectro, e consequentemente a maior frequência e energia transportada, podendo apresentar riscos para as formas de vida na Terra.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Ao sintonizar uma estação de rádio AM, o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena receptora do aparelho. Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga.
O fenômeno físico abordado no texto é dependente de qual característica da onda?
A ressonância está relacionada ao recebimento de energia por um sistema quando uma de suas frequências naturais de vibração coincide com a frequência de excitação da fonte.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Asa branca
Quando olhei a terra ardendo
Qual fogueira de São João
Eu perguntei a Deus do céu, ai
Por que tamanha judiação
Que braseiro, que fornalha
Nem um pé de plantação
Por falta d'água perdi meu gado
Morreu de sede meu alazão
Até mesmo a asa branca
Bateu asas do sertão
Então eu disse adeus Rosinha
Guarda contigo meu coração
[...]
GONZAGA, L.; TEIXEIRA, H. Disponível em: www.luizluagonzaga.mus.br. Acesso em: 29 set. 2011 (fragmento).
O bioma brasileiro retratado na canção é caracterizado principalmente por
O bioma representado é a caatinga, presente no nordeste brasileiro. Esse bioma é caracterizado pela baixa pluviosidade e, consequentemente, longos períodos de estiagem (seca).
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
As lâmpadas fluorescentes apresentam vantagens como maior eficiência luminosa, vida útil mais longa e redução do consumo de energia. Contudo, um dos constituintes dessas lâmpadas é o mercúrio, que apresenta sérias restrições ambientais em função de sua toxicidade. Dessa forma, as lâmpadas fluorescentes devem passar por um processo prévio de descontaminação antes do descarte ou reciclagem do material. O ideal é que nesse processo se tenha o menor impacto ambiental e, se possível, o mercúrio seja recuperado e empregado em novos produtos.
DURÃO JR., W. A.; WINDMÓLLER, C. C. A questão do mercúrio em lâmpadas fluorescentes. Química Nova na Escola, n. 28, 2008 (adaptado).
Considerando os impactos ambientais negativos, o processo menos indicado de descontaminação desse metal presente nas lâmpadas seria o(a)
O método menos indicado é a incineração. A emissão de gases poluentes para a atmosfera podem provocar alterações climáticas, precipitações ácidas e problemas respiratórios aos indivíduos.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Sabe-se que a posição em que o Sol nasce ou se põe no horizonte muda de acordo com a estação do ano. Olhando-se em direção ao poente, por exemplo, para um observador no Hemisfério Sul, o Sol se põe mais à direita no inverno do que no verão.
O fenômeno descrito deve-se à combinação de dois fatores: a inclinação do eixo de rotação terrestre e a
O fenômeno descrito depende também da posição relativa entre os corpos celestes, ou seja, do movimento de translação da Terra em torno do Sol.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A árvore filogenética representa uma hipótese evolutiva para a família Hominidae, na qual a sigla “m.a.” significa “milhões de anos atrás”. As ilustrações representam, da esquerda para a direita, o orangotango, o gorila, o ser humano, o chimpanzé e o bonobo.
Disponível em: www.nature.com. Acesso em: 6 dez. 2012 (adaptado).
Considerando a filogenia representada, a maior similaridade genética será encontrada entre os seres humanos e:
De acordo com a imagem, o chimpanzé e o bonobo são os mais próximos, evolutivamente, do ser humano. Isso porque o ancestral comum a essas três espécies é mais recente (5,5 a 7 milhões de anos) em relação aos demais.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
Os sapos passam por uma metamorfose compIeta. Os girinos apresentam cauda e brânquias externas, mas não têm pernas. Com o crescimento e desenvolvimento do girino, as brânquias desaparecem, as pernas surgem e a cauda encolhe. Posteriormente, a cauda desaparece por apoptose ou morte celular programada, regulada por genes, resultando num sapo adulto jovem.
A organela citoplasmática envolvida diretamente no desaparecimento da cauda é o
O lisossomo é responsável, dentre outras funções, pela autólise. Esse fenômeno de destruição celular é fisiológico e ocorre, por exemplo, na regressão da cauda do girino e nas membranas interdigitais.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porem as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante a matéria-prima.
GOMES, A. T.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. Desidratação osmótica: uma tecnologia de baixo custo para o desenvolvimento da agricultura familiar. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, n. 3, set.-dez. 2007 (adaptado).
Esse processo para conservar os alimentos remove a água por
A osmose é um processo que consegue remover a água pela diferença de concentração entre o produto e o meio(solução), sem água o produto consegue se conservar por mais tempo.
(ENEM 2017 - 2ª Aplicação).
A aquisição de um telescópio deve levar em consideração diversos fatores, entre os quais estão o aumento angular, a resolução ou poder de separação e a magnitude limite. O aumento angular informa quantas vezes mais próximo de nós percebemos o objeto observado e é calculado como sendo a razão entre as distâncias focais da objetiva (F₁) e da ocular (F₂). A resolução do telescópio (P) informa o menor ângulo que deve existir entre dois pontos observados para que seja possível distingui-los. A magnitude limite (M) indica o menor brilho que um telescópio pode captar. Os valores numéricos de P e M são calculados pelas expressões:
P = 12/D e M = 7,1 + 5(Iog D)
em que D é o valor numérico do diâmetro da objetiva do telescópio, expresso em centímetro.
Disponível em: www.telescopiosastronomicos.com.br. Acesso em: 13 maio 2013 (adaptado).
Ao realizar a observação de um planeta distante e de baixa luminosidade, não se obteve uma imagem nítida. Para melhorar a qualidade dessa observação, os valores de D, F₁ e F₂ devem ser, respectivamente,
De acordo com as expressões de e devemos aumentar o valor de de modo a diminuirmos o menor ângulo necessário e aumentarmos a magnitude limite. E como o aumento angular é dado por F1/F2 devemos aumentar F1 e diminuir F2.
