Enem 2020 - dia 2 - Ciências da natureza e suas tecnologias

Questão 91 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Corredores ecológicos

A fragmentação dos hábitats é caracterizada pela formação de ilhas da paisagem original, circundadas por áreas transformadas. Esse tipo de interferência no ambiente ameaça a biodiversidade. Imagine que uma população de onças foi isolada em uma mata pequena. Elas se extinguiriam mesmo sem terem sido abatidas. Diversos componentes da ilha de hábitat, como tamanho, a heterogeneidade, o seu entorno, a sua conectividade e o efeito de borda são determinantes para a persistência ou não das espécies originais.

Uma medida que auxilia na conservação da biodiversidade nas ilhas mencionadas no texto compreende a

a)	formação de micro-hábitats.
b)	ampliação do efeito de borda.
c)	construção de corredores ecológicos.
d)	promoção de sucessão ecológica.
e)	introdução de novas espécies de animais e vegetais.

Resolução

A fragmentação de hábitat é uma das principais causas da extinção de espécies atualmente. Conforme as florestas e os campos nativos vão sendo convertidos em áreas de cultivo agrícola ou em pasto para a criação extensiva de gado, pequenas manchas de vegetação (fragmentos) permanecem entremeadas a uma matriz formada por uma paisagem antropizada (ou seja, modificada pela ação humana).

Os pequenos fragmentos de hábitat, em geral, são inadequados para sustentar diversas populações de seres vivos, uma vez que sua área é pequena para permitir a manutenção de uma alta variabilidade genética. A diversidade genética das populações isoladas nos fragmentos vai sendo corroída por dois fatores: endogamia, ou seja, o cruzamento entre indivíduos geneticamente aparentados; e deriva genética, que leva à oscilação nas frequências gênicas devido a fatores estocásticos, como, por exemplo, desastres ambientais. A endogamia e a deriva genética são fatores que atuam mais intensamente em populações pequenas, levando à perda de variabilidade genética e, consequentemente, à redução da capacidade adaptativa das populações. Assim, essas populações entram no chamado vórtex da extinção, que conduz inexoravelmente à perda de espécies localmente.

Uma forma de se evitar a extinção de espécies devido à fragmentação de hábitat é interligando os fragmentos por meio de corredores ecológicos (figura 1). Os corredores são áreas de hábitat propício, sendo formados por vegetação nativa ou exótica, que conectam diversos fragmentos, de modo que suas populações, antes isoladas por cercas, rodovias, cidades, campos cultivados etc., possam constituir uma unidade única e coesa. Os corredores contribuem para a manutenção das populações nativas porque permitem a migração de animais entre fragmentos; a colonização de novos fragmentos quando a oferta de alimento diminui na área original; e o intercruzamento de indivíduos provenientes de diferentes áreas. Dessa maneira, a criação e manutenção de corredores ecológicos constituem uma estratégia essencial para a manutenção e restauração de processos ecológicos e para o funcionamento do ecossistema.

Figura 1: Corredor Florestal – Pontal do Paranapanema. Créditos: © IPE / Laury Cullen Jr. Fonte: https://www.oneearth.org/connectivity-ecological-corridors-are-key-to-protecting-biodiversity/ (acesso em 24 de janeiro de 2021).

Questão 92 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Expressões de Concentração Meia Vida

A sacarase (ou invertase) é uma enzima que atua no intestino humano hidrolisando o dissacarídeo sacarose nos monossacarídeos glicose e frutose. Em um estudo cinético da reação de hidrólise da sacarose $(C_{12} H_{22} O_{11})$ , foram dissolvidos 171 g de sacarose em 500 mL de água. Observou-se que, a cada 100 minutos de reação, a concentração de sacarose foi reduzida à metade, qualquer que fosse o momento escolhido como tempo inicial. As massas molares dos elementos $H, C e O$ são iguais a $1, 12$ e $16 g \cdot {mol}^{- 1}$ , respectivamente.

Qual é a concentração de sacarose depois de 400 minutos do início da reação de hidrólise?

a)	$2, 50 \times 10^{- 3} mol \cdot L^{- 1}$
b)	$6, 25 \times 10^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$
c)	${1,25 × 10}^{- 1} mol \cdot L^{- 1}$
d)	$2, 50 \times 10^{- 1} mol \cdot L^{- 1}$
e)	$4, 27 \times 10^{- 1} mol \cdot L^{- 1}$

Resolução

Hidrólise da sacarose (dissacararídeo) utilizando a enzima sacarase:

$C_{12} H_{22} O_{11} (a q) + H_{2} O (l) \to C_{6} H_{12} O_{6} (a q) + C_{6} H_{12} O_{6} (a q) S a c a r o s e Á g u a G l i \cos e F r u t o s e$

Massa molar (M) da sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁):

$M = 12 \cdot M_{C} + 22 \cdot M_{H} + 11 \cdot M_{O} \Leftrightarrow$

$M = 12 \cdot 12 + 22 \cdot 1 + 11 \cdot 16 \Leftrightarrow$

$M = 342 g / mol$

Cálculo da concentração, em mol/L, da sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) presente em $500 mL (0, 5 L)$ de água:

$[C_{12} H_{22} O_{11}] = \frac{m s o l u t o}{M s o l u t o . V s o l u ç ã o} \Leftrightarrow$

$[C_{12} H_{22} O_{11}] = \frac{171 g}{342 g \cdot {mol}^{- 1} \cdot 0, 5 L} \Leftrightarrow$

$[C_{12} H_{22} O_{11}] = 1, 0 mol / L$

Tempo de meia-vida $(t_{1 / 2}) i g u a l a 100 m i n u t o s :$

Cálculo da concentração, em mol/L, depois de 400 minutos do início da reação de hidrólise:

1,0 mol/L $\overset{100 m i n u t o s}{\to}$ 0,5 mol/L $\overset{100 m i n u t o s}{\to}$ 0,25 mol/L $\overset{100 m i n u t o s}{\to}$ 0,125 mol/L $\overset{100 m i n u t o s}{\to}$ 0,0625 mol/L

Portanto, no tempo 400 minutos, a concentração de sacarose será de $6, 25 \cdot 10^{- 2} mol / L$ .

Questão 93 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Ciclo do Carbono

Grandes reservatórios de óleo leve de melhor qualidade e que produz petróleo mais fino foram descobertos no litoral brasileiro numa camada denominada pré-sal, formada há 150 milhões de anos.

A utilização desse recurso energético acarreta para o ambiente um desequilibrio no ciclo do

a)	nitrogênio, devido à nitrificação ambiental transformando amônia em nitrito.
b)	nitrogênio, devido ao aumento dos compostos nitrogenados no ambiente terrestre.
c)	carbono, devido ao aumento dos carbonatos dissolvidos no ambiente marinho.
d)	carbono, devido à liberação das cadeias carbônicas aprisionadas abaixo dos sedimentos.
e)	fósforo, devido à liberação dos fosfatos acumulados no ambiente marinho.

Resolução

A camada do pré-sal formou-se na época em que o supercontinente Gondwana se dividiu em duas massas continentais, que formariam futuramente a América do Sul e a África. O estreito formado entre os dois continentes criou um ambiente aquático propício ao acúmulo de matéria orgânica, oriunda da morte de seres vivos planctônicos. Ao longo de milhões de anos, essa matéria orgânica foi soterrada por espessas camadas de sedimento, sendo submetida à pressão e temperatura elevadas e originando, após um longo período, os combustíveis fósseis dos quais somos tão dependentes atualmente: petróleo e gás natural. O depósito de matéria orgânica que mais tarde formaria o petróleo foi coberto, ao longo de milhões de anos, por uma camada espessa de sal. O sal foi formado devido ao intenso processo de evaporação que acontecia nos mares rasos que preenchiam o estreito entre a África e América do Sul, há 110 milhões de anos.

A camada do pré-sal na costa da América do Sul, mais especificamente na costa brasileira, estende-se por 800 km, do litoral do Espírito Santo até o litoral de Santa Catarina. O petróleo armazenado nessa camada se localiza entre 4.000 e 6.000 metros no subsolo, cerca de 200 a 2.000 metros abaixo da camada de sal e em uma profundidade oceânica que varia entre 1.000 e 2.000 metros. Calcula-se que o pré-sal brasileiro detenha cerca de 176 bilhões de barris de petróleo e gás, o que colocaria o Brasil como sexto maior produtor do planeta.

Como o petróleo e o gás natural são formados principalmente por hidrocarbonetos, o carbono orgânico estocado em suas moléculas constituintes pode ser usado como combustível, resultando na liberação de uma grande quantidade de gás carbônico (CO₂) para a atmosfera como produto:

C_xH_y + (x + y/4) O₂ → x CO₂ + (y/2) H₂O

Todo o carbono que estava armazenado na camada do pré-sal pode ser devolvido à atmosfera por meio da queima (combustão) do petróleo, aumentando de forma crítica a concentração de CO₂ atmosférico. Dessa forma, o ciclo do carbono, que descreve como esse elemento é transferido entre os compartimentos bióticos (seres vivos) e abióticos (atmosfera, hidrosfera e litosfera) do nosso planeta, sofreria um desequilíbrio. Esse desequilíbrio ocorreria devido à intensificação do processo de liberação, para a atmosfera, do carbono que estaba armazenado nos hidrocarbonetos do petróleo, que formou gradativamente em rochas sedimentares por milhões de anos.

Como o gás carbônico é um dos principais responsáveis pela intensificação do efeito estufa, o aumento de sua concentração na atmosfera irá agravar o fenômeno do aquecimento global, provocando ainda mais a elevação das temperaturas médias globais. Além disso, o excesso de CO₂ na atmosfera se dissolve nas águas dos mares, causando o fenômeno da acidificação dos oceanos, que resulta na dissolução dos esqueletos calcários de inúmeras espécies de animais marinhos.

a) Incorreta. A combustão de hidrocarbonetos faz parte do ciclo do carbono, uma vez que essas moléculas orgânicas são formadas apenas por carbono e hidrogênio.

b) Incorreta. Como o petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos, a combustão completa desses compostos orgânicos resulta na formação de gás carbônico e água, apenas, ou seja, não há liberação de moléculas ricas em nitogênio.

c) Incorreta. A combustão dos hidrocarbonetos presentes no petróleo causa o aumento da liberação de gás carbônico para a atmosfera. O aumento da concentração desse gás provoca a sua maior dissolução na água dos mares, levando à redução do pH do ambiente aquático e, portanto, à diminuição da disponbilidade de carbonatos dissolvidos.

d) Correta. A combustão dos hidrocarbonetos do petróleo encontrado no pré-sal libera o carbono armazenado por milhões de anos em rochas sedimentares da era Mesozoica, interferindo com o ciclo do carbono, já que há rápida liberação de CO₂ para atmosfera, por meio da combustão.

e) Incorreta. Os hidrocarbonetos presentes no petróleo não contêm compostos ricos em fósforo, de modo que a combustão do petróleo e do gás natural não resulta na liberação de fosfatos.

Questão 94 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Indução Eletromagnética

Em uma usina geradora de energia elétrica, seja através de uma queda-d'água ou através de vapor sob pressão, as pás do gerador são postas a girar. O movimento relativo de um imã em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através delas, gerando uma diferença de potencial em seus terminais. Durante o funcionamento de um dos geradores, o operador da usina percebeu que houve um aumento inesperado da diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas.

Nessa situação, o aumento do módulo da diferença de potencial obtida nos terminais das bobinas resulta do aumento do(a)

a)	intervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo magnético externo, por meio de uma diminuição de velocidade no eixo de rotação do gerador.
b)	fluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado.
c)	intensidade do campo magnético no qual as bobinas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos.
d)	rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua velocidade angular.
e)	resistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais.

Resolução

A diferença de potencial nos terminais da bobina depende da força eletromotriz induzida $ε$ nela pelo movimento do ímã, o qual produz um campo magnético variável que, por sua vez, produz um fluxo magnético $Φ_{M}$ variável. Quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético, maior será a força eletromotriz induzida, em vista da lei de Faraday:

$ε = - N \frac{Δ Φ_{M}}{Δ t} .$

Na expressão acima, $N$ indica o número de enrolamentos na bobina e $Δ t$ o intervalo de tempo necessário para o fluxo magnético variar de $Δ Φ_{M}$ .

Há três fatores que podem contribuir para o aumento do fluxo magnético:

1. aumento da intensidade do campo magnético produzido pelo ímã;

2. aumento da área envolvida pelos enrolamentos da bobina;

3. aumento do ritmo de variação do fluxo, no caso, pelo aumento da velocidade angular de rotação do ímã.

Segundo o enunciado, o ímã não sofre alterações, portanto podemos descartar o fator 1; além disso, nada é dito sobre mudanças na forma ou tamanho das bobinas, portanto também podemos descartar o fator 2. Desta forma, a opção que resta é a do fator 3, o que indica que o ímã sofreu um aumento em sua velocidade angular (ou alternativamente, um aumento em sua frequência de rotação).

Questão 95 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Associação Mista de Resistores

Um estudante tem uma fonte de tensão com corrente continua que opera em tensão fixa de $12 V$ . Como precisa alimentar equipamentos que operam em tensões menores, ele emprega quatro resistores de $100 Ω$ para construir um divisor de tensão. Obtém-se este divisor associando os resistores, como exibido na figura. Os aparelhos podem ser ligados entre os pontos $A, B, C, D e E$ , dependendo da tensão especificada.

Ele tem um equipamento que opera em $9, 0 V$ com uma resistência interna de $10 κΩ$ .

Entre quais pontos do divisor de tensão esse equipamento deve ser ligado para funcionar corretamente e qual será o valor da intensidade da corrente nele estabelecida?

a)	Entre A e C; 30 mA.
b)	Entre B e E; 30 mA.
c)	Entre A e D; 1,2 mA.
d)	Entre B e E; 0,9 mA.
e)	Entre A e E; 0,9 mA.

Resolução

A resistência equivalente total dos resistores em série do divisor de tensão é

$R_{d i v} = 4 \cdot 100 = 400 Ω .$

O equipamento possui resistência de $10 kΩ$ , a qual é muito superior a esta resistência equivalente total. Estando ligado em paralelo entre os terminais indicados, o equipamento altera minimamente o valor da corrente elétrica que passa através dos resistores. Esta corrente elétrica através dos resistores vale aproximadamente, em unidades do SI,

$U_{f o n t e} = R_{d i v} \cdot i_{d i v} \Rightarrow 12 = 400 \cdot i \Rightarrow i = \frac{12}{400} = 0, 03 A = 30 mA .$

Com esta corrente, a diferença de potencial $U_{e q} = 9 V$ no equipamento é conseguida se ele for ligado em paralelo com uma resistência, em unidades do SI, de

$U_{e q} = R_{p a r a} \cdot i \Rightarrow 9 = R_{p a r a} \cdot 0, 03 \Rightarrow R_{p a r a} = \frac{9}{0, 03} = 300 Ω .$

Para atingir esta resistência equivalente há duas possibilidades: ou ligar entre A e D, ou ligar entre B e E.

Independentemente das duas opções de conexão, a corrente elétrica que passa pelo equipamento terá valor aproximado de

$U_{e q} = R_{e q} \cdot i \Rightarrow 9 = 10.000 \cdot i \Rightarrow$

$i = \frac{9}{10.000} = 0, 0009 A = 0, 9 mA .$

A melhor alternativa, portanto, é a D, que considera a conexão entre B e E.

Questão 96 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Espectro da radiação eletromagnética

Pesquisadores dos Estados Unidos desenvolveram uma nova técnica, que utiliza raios de luz infravermelha (invisíveis a olho nu) para destruir tumores. Primeiramente, o paciente recebe uma injeção com versões modificadas de anticorpos que têm a capacidade de "grudar" apenas nas células cancerosas. Sozinhos, eles não fazem nada contra o tumor. Entretanto, esses anticorpos estão ligados a uma molécula, denominada IR700, que funcionará como uma "microbomba", que irá destruir o câncer. Em seguida, o paciente recebe raios infravermelhos. Esses raios penetram no corpo e chegam até a molécula IR700, que é ativada e libera uma substância que ataca a célula cancerosa.

Disponivel em: http://super abril.com.br. Acesso em 13 dez. 2012 (adaptado).

Com base nas etapas de desenvolvimento, o nome apropriado para a técnica descrita é:

a)	Radioterapia.
b)	Cromoterapia.
c)	Quimioterapia.
d)	Fotoimunoterapia.
e)	Terapia magnética.

Resolução

Esta terapia descrita no enunciado envolve dois elementos básicos: anticorpos (relacionados ao sistema imune) que funcionam como marcadores das células cancerosas e incidência de radiação infravermelha (luz) para acionar a molécula IR700. Desta forma, o nome apropriado é fotoimunoterapia, pois se trata de uma terapia, sendo que foto se refere à luz e imuno se refere aos anticorpos.

Questão 97 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Morfologia (Artrópoda)

Aranhas, escorpiões, carrapatos e ácaros são representantes da classe dos Aracnídeos. Esses animais são terrestres em sua grande maioria e ocupam os mais variados hábitats, tais como montanhas altas, pântanos, desertos e solos arenosos. Podem ter sido os primeiros representantes do filo Arthropoda a habitar a terra seca.

A característica que justifica o sucesso adaptativo desse grupo na ocupação do ambiente terrestre é a presença de

a)	queliceras e pedipalpos que coordenam o movimento corporal.
b)	excreção de ácido úrico que confere estabilidade ao pH corporal.
c)	exoesqueleto constituído de quitina que auxilia no controle hidrico corporal.
d)	circulação sanguínea aberta que impede a desidratação dos tecidos corporais.
e)	sistema nervoso ganglionar que promove a coordenação central do movimento corporal.

Resolução

Os animais citados são pertencentes ao filo dos Artrópodes, um grupo com seres vivos dotados de exoesqueleto e apêndices articulados, seus corpos apresentam a metameria, fenômeno que consiste em repetições de unidades morfológicas e fisiológicas ao longo do eixo longitudinal do corpo. Além da metameria, também verificamos a tagmose, que consiste na fusão de metâmeros, formando grandes blocos corporais (denominados tagmas) especializados nas diversas funções de um organismo.

Imagem: Amabis, José Mariano. Fundamentos da Biologia moderna. 5. ed. São Paulo: Moderna: 2018.

Nos Aracnídeos, grupo exemplificado na questão, existem dois tagmas, o cefalotórax e o abdômen. Os apêndices, como as quelíceras, pedipalpos e patas estão inseridos no cefalotórax.

Imagem: Amabis, José Mariano. Fundamentos da Biologia moderna. 5. ed. São Paulo: Moderna: 2018.

O sucesso adaptativo de um grupo de animais pode depender de um conjunto de características, podendo ser de natureza morfológica, fisiológica ou comportamental. Julgaremos abaixo quais das características possuem relação com o sucesso adaptativo no âmbito da ocupação do ambiente terrestre.

a) Incorreta. As quelíceras são estruturas inoculadoras de veneno, e os pedipalpos são estruturas relacionadas com a sensibilidade tátil e com a reprodução, desempenhando um papel na transferência dos espermatozoides do macho para o poro genital da fêmea. Embora sejam estruturas fundamentais para a alimentação e reprodução, não estão diretamente ligados ao sucesso adaptativo no ambiente terrestre.

b) Incorreta. A excreção de ácido úrico, por meio dos túbulos de Malpighi, é importante para a eliminação das excretas, uma função fisiológica importante nos animais. O tipo de excreta citado, que é atóxica e exige pouca quantidade de água para a eliminação poderia ter sido citado como uma forma de economia de água, fator relevante para a sobrevivência em ambientes de maior escassez desse recurso, porém a alternativa é invalidada pela justificativa, a regulação do pH corporal não tem relação direta com o sucesso no ambiente terrestre, já que todos os animais precisam desse tipo de regulação, independente do ambiente que habitam.

c) Correta. O exoesqueleto é constituído por quitina, um polissacarídeo estrutural e protetor que aliado a presença de ceras, promove impermeabilização que atua de forma a evitar a perda de água para o ambiente. Essa característica é marcante no grupo e permite a colonização de uma ampla variedade de ambientes, incluindo os mais secos.

d) Incorreta. Embora o sistema circulatório de todos os artrópodes seja do tipo aberto (também chamado de lacunar), essa característica não tem relação com a prevenção da desidratação.

e) Incorreta. Todos os artrópodes, incluindo os aracnídeos, possuem sistema nervoso ganglionar, caracterizado pela presença de um par de gânglios cerebrais, um anel periesofágico e uma cadeia ganglionar ventral. Esse sistema é importante para a coordenação da movimentação do animal, algo importante para a locomoção. Os pares de gânglios ventrais possuem uma função importante no controle dos apêndices, fazendo com que o controle não seja realizado restritamente pelos gânglios cerebroides. Embora a presença de sistema nervoso seja importante, não foi decisivo para a conquista terrestre, há outros filos com representantes com sistema nervoso ganglionar que não são de ambiente terrestre, portanto, essa característica não foi fundamental na conquista em questão.

Questão 98 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Eutrofização

Pesquisadores coletaram amostras de água de um rio em pontos diferentes, distantes alguns quilómetros um do outro. Ao longo do rio, há locais de águas limpas, como também locais que recebem descarga de esgoto de área urbana, e locais onde há decomposição ativa com ausência de peixes. Os pesquisadores analisaram dois parâmetros: oxigênio dissolvido (OD) e demanda bioquímica de oxigênio (DBO) em cada ponto de coleta de água, obtendo o gráfico:

O OD é proveniente da atmosfera e da fotossíntese que ocorre no curso-d'água e sua concentração é função das variáveis físicas, químicas e bioquímicas locais. A DBO é a quantidade de oxigênio consumido por microrganismos em condições aeróbicas para degradar uma determinada quantidade de matéria orgânica, durante um período de tempo, numa temperatura de incubação específica.

Disponivel em: www.programagusazul.m.gov.br. Acesso em: 18 ago. 2014 (adaptado).

Qual ponto de amostragem da água do rio está mais próximo ao local em que o rio recebe despejo de esgoto?

a)	1
b)	2
c)	3
d)	4
e)	5

Resolução

O aporte de esgoto, resíduos industriais e água oriunda de cultivos agrícolas em rios, lagos e mares contribui para o fenômeno conhecido como eutrofização. Esse fenômeno se caracteriza pelo crescimento explosivo das populações de algas fitoplanctônicas, que ocorre devido ao aumento da oferta de nutrientes limitantes da fotossíntese, como nitrato (NO₃^-) e fosfato (PO₄^3-), os quais estão presentes nas águas poluídas despejadas no ambiente aquático.

Como ocorre disputa pelos nutrientes minerais, as algas microscópicas apresentam uma alta taxa de mortalidade, o que aumenta a quantidade de matéria orgânica morta no ambiente aquático. O aumento da quantidade de matéria orgânica morta resulta na elevação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO), ou seja, da quantidade de oxigênio necessária para degradar essa matéria orgânica. Consequentemente, haverá a proliferação de bactérias decompositoras aeróbicas, que irão utilizar o oxigênio dissolvido na água para promover a decomposição aeróbica das algas mortas. Por fim, a concentração de oxigênio dissolvido (OD) irá diminuir progressivamente, conforme as bactérias aeróbicas o consomem durante o processo de decomposição.

Um ambiente aquático eutrofizado irá apresentar uma baixa concentração de oxigênio, incapaz de permitir a vida de animais, como peixes, crustáceos e moluscos, os quais irão desaparecer das comunidades de água doce ou marinhas. No final do processo, apenas bactérias decompositoras anaeróbicas conseguirão sobreviver nesse ambiente, realizando o processo de decomposição anaeróbica e liberando gases malcheirosos.

Portanto, caso um rio receba despejo de esgoto não tratado, o ponto mais próximo ao local de despejo irá apresentar:

Uma alta DBO (> 5 mg/L), devido à grande quantidade de matéria orgânica presente no esgoto não tratado, de forma que o consumo de oxigênio pelas bactérias decompositoras aeróbicas para degradar toda essa matéria orgânica será elevado.
Um baixo OD (< 5 mg/L), devido ao consumo do oxigênio dissolvido na água pelas bactérias decompositoras aeróbicas, que irão degradar a matéria orgânica morta presente no esgoto.

a) Correta. DBO extremamente alta e OD abaixo do recomendado para águas destinadas ao consumo humano. Portanto, o ponto indica um local onde está ocorrendo o despejo de esgoto.

b) Incorreta. DBO um pouco acima do recomendado para águas destinadas ao consumo humano e OD baixo. Portanto, o ponto indica uma região onde o processo de eutrofização está mais adiantado e, assim, encontra-se mais distante do local onde está ocorrendo o despejo de esgoto.

c) Incorreta. DBO e OD extremamente baixos. O ponto indica um local onde o processo de eutrofização atingiu o seu clímax, de forma que não há mais uma grande quantidade de matéria orgânica morta e nem oxigênio dissolvido. Assim, o ponto está mais distante do local onde está ocorrendo o despejo de esgoto.

d) Incorreta. DBO baixa e OD um pouco abaixo do recomendado para águas destinadas ao consumo humano. Portanto, o ponto indica uma região onde o rio já está se recuperando da poluição e, assim, encontra-se mais distante do local onde está ocorrendo o despejo de esgoto.

e) Incorreta. DBO baixa e OD alto. O ponto indica uma região onde o processo de eutrofização não está mais ocorrendo (trecho saudável do rio) e, assim, encontra-se mais distante do local onde está ocorrendo o despejo de esgoto.

Questão 99 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Estequiometria

O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de $C O_{2}$ , (massa molar igual a $44 g m o l^{- 1}$ ) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a $46 g m o l^{- 1}$ ), emitem uma média de 2,6 mol de $C O_{2}$ , por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de $C O_{2}$ , por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química:

$C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) \to 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g)$

Foram analisadas as emissões de $C O_{2}$ , envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.

CHIARADIA, C.A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro. Guaratingueta: Unesp. 2015 (adaptado).

A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de

a)	50.
b)	60.
c)	95.
d)	99.
e)	120.

Resolução

Cálculo da redução (R) de emissão de dióxido de carbono ( $C O_{2}$ ) do veículo tradicional (etanol) para o elétrico:

$R = (2, 6 - 0, 45) m o l / k m \to R = 2, 15 m o l / k m$

Cálculo da quantidade de matéria (n) de dióxido de carbono ( $C O_{2}$ ) no trajeto de 1000 km:

$2, 15 m o l d e C O_{2} - - - - 1, 0 k m n - - - - 1000, 0 k m n = 2150 m o l d e C O_{2}$

Massa molar (M) do etanol ( $C_{2} H_{5} O H$ ) = $46 g / m o l$ (indicada no enunciado)

Cálculo da massa (m) de etanol economizada na liberação de $2150 m o l$ de CO₂:

$C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) \to 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g)$ $1 m o l C_{2} H_{5} O H - - - - 2 m o l s C O_{2} 46 g - - - - 2 m o l s C O_{2} m - - - - 2150 m o l s m = 49.450 g o u 49, 45 k g \approx 50 k g$

Questão 100 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Fotossíntese

Em uma aula sobre metabolismo energético, foi apresentado um experimento clássico realizado por Engelmann. Um recipiente contendo bactérias aeróbias e uma alga verde filamentosa foi submetido à iluminação de uma fonte de luz, representada pelo microespectro. Após a explicação, um aluno esquematizou na lousa o resultado do referido experimento.

Considerando a figura, a faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética é a do:

a)	Anil.
b)	Verde.
c)	Violeta.
d)	Amarelo.
e)	Vermelho.

Resolução

A fotossíntese é um processo de produção de glicose a partir de compostos inorgânicos (água e gás carbônico) na presença de luz. A absorção da energia luminosa é feita por pigmentos fotossintéticos presentes em organelas denominadas cloroplastos. Estes pigmentos ficam em minúsculos compartimentos denominados tilacoides, conforme mostra a imagem abaixo.

Imagem: Amabis, José Mariano. Fundamentos da Biologia moderna. 5. ed. São Paulo: Moderna: 2018.

Os principais pigmentos fotossintéticos são:

- clorofila: pigmento proteico verde que pode ser dos tipos “clorofila a” e “clorofila b”. São pigmentos cuja síntese é dependente de magnésio e absorvem comprimentos de ondas na faixa de 450 e 650 nm.

- carotenoides: pigmentos acessórios de natureza lipídica que atuam aumentando a capacidade de absorção da luz, uma vez que absorvem luz em comprimentos de onda que a clorofila não é capaz de absorver.

No famoso experimento realizado em 1883, Engelmann utilizou uma alga filamentosa inserida em um recipiente com água. As algas macroscópicas são organismos eucariontes, multicelulares, autotróficos e pertencentes ao reino Protoctista. Como tratava de uma alga alongada, Engelmann iluminou diferentes regiões da alga com distintos comprimentos de onda (medidos em nm) conforme mostra a ilustração a seguir.

Imagem: REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. Ed. 2015.

Considerando que a alga estava submetida a condições ideais e que a equação geral da fotossíntese é 12H₂O + 6CO₂ à C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂, pode-se concluir que os trechos da alga onde há maior energia luminosa absorvida, serão os trechos que irão realizar mais fotossíntese e produzir maior teor de O₂.

Porém, como Engelmann quantificou a quantidade de O₂ produzida?

A solução foi adicionar ao experimento diversas bactérias aeróbicas, organismos procariontes que dependem de O₂ para sobreviver. Se a alga gera O₂ através da fotossíntese, então as bactérias tendem a ficar próximas das regiões com maior teor de O₂, gás essencial para sua sobrevivência. Desse modo, as regiões com maior quantidade de bactérias aeróbicas correspondem aos trechos onde há maior liberação de O₂, devido à elevada taxa de fotossíntese, decorrente da enorme capacidade de absorção de luz nos comprimentos de onda e cores de luzes fornecidas para a alga. Assim, a análise da figura fornecida pelo enunciado revela maior concentração de bactérias na região correspondente à faixa da luz vermelha, indicando que este é o espectro de luz que permite realização de maior taxa fotossintética.

a) Incorreta. Anil não corresponde à faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética.

b) Incorreta. Verde não corresponde à faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética.

c) Incorreta. Violeta não corresponde à faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética.

d) Incorreta. Amarelo não corresponde à faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética.

e) Correta. Vermelho corresponde à faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética.