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

Questão 131 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Classificação Orgânica

Um microempresário do ramo de cosméticos utiliza óleos essenciais e quer produzir um creme com fragrância de rosas. O principal componente do óleo de rosas tem cadeia poli-insaturada e hidroxila em carbono terminal. O catálogo dos óleos essenciais apresenta, para escolha da essência, estas estruturas químicas:

Qual substância o empresário deverá utilizar?

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

Resolução

Pela descrição do enunciado, o principal componente do óleo de rosa possui cadeia poli-insaturada, ou seja, com mais de uma ligação insaturada entre carbonos e hidroxila (grupo $O H$ ) em carbono terminal, que é o carbono que está na extremidade da cadeia.

a) Correta. A cadeia apresenta duas insaturações (duplas ligações) e a hidroxila no carbono terminal.

b) Incorreta. A cadeia é mono-insaturada por apresentar apenas um dupla ligação entre carbonos e possui uma carbonila na extremidade.

c) Incorreta. A cadeia é saturada e a hidroxila não é terminal (na extremidade).

d) Incorreta. A cadeia é poli-insaturada devido a presença de ligações duplas alternadas no anel aromático mas a hidroxila não é terminal.

e) Incorreta. A cadeia é poli-insaturada pela presença de duas duplas ligações entre carbonos mas apresenta carbonila no carbono terminal.

Questão 132 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Fissão Nuclear Fusão Nuclear

Embora a energia nuclear possa ser utilizada para fins pacíficos, recentes conflitos geopolíticos têm trazido preocupações em várias partes do planeta e estimulado discussões visando o combate ao uso de armas de destruição em massa. Além do potencial destrutivo da bomba atômica, uma grande preocupação associada ao emprego desse artefato bélico é a poeira radioativa deixada após a bomba ser detonada.

Qual é o processo envolvido na detonação dessa bomba?

a)	Fissão nuclear do urânio, provocada por nêutrons.
b)	Fusão nuclear do hidrogênio, provocada por prótons.
c)	Desintegração nuclear do plutônio, provocada por elétrons.
d)	Associação em cadeia de chumbo, provocada por pósitrons.
e)	Decaimento radioativo do carbono, provocado por partículas beta.

Resolução

a) Correta. A bomba atômica, ultilizada pela primeira vez na Segunda Guerra Mundial na cidade de Hiroshima do Japão, consiste na fissão de núcleos de U-235 (isótopo físsil do urânio) por bombardeamento de nêutrons, liberando grande quantidade de energia.

Obs: As bombas atômicas também podem funcionar com o mecanismo de fissão do Pu-239, utilizado na cidade de Nagasaki, também do Japão na Segunda Guerra Mundial.

b) Incorreta. Além da bomba atômica, há a bomba H (bomba de hidrogênio) que ocorre pelo processo de fusão nuclear. Dois núcleos de isótopos do hidrogênio sofrem fusão em temperaturas elevadíssimas com formação de hélio e gigantesca liberação de energia, maior que o processo de fissão nuclear.

${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + {}_{0}^{1}n$

O processo de fusão nuclear de núcleos de hidrogênio também ocorre no sol.

c) Incorreta. O plutônio-238 sofre desintegração espontânea, sem necessidade de elétrons:

${}_{94}^{238}P u \to {}_{92}^{234}U + {}_{2}^{4}α$

Essa reação não ocorre na detonação da bomba atômica.

d) Incorreta. O chumbo pode ser formado no final de uma série ou cadeia de decaimento radioativo, por ser um nuclídeo estável.

e) Incorreta. O decaimento radioativo do carbono-14 ocorre espontaneamente na natureza, liberando partículas beta e com meia vida de 5730 anos:

${}_{6}^{14}C \to {}_{7}^{14}N + {}_{- 1}^{0}β$

Esse decaimento é usado na datação de fósseis.

Questão 133 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Sucessão Ecológica Secundária

Plantas pioneiras são as que iniciam o processo natural de cicatrização de uma área desprovida de vegetação. Em geral, têm pequeno porte e crescem muito rápido, desenvolvem-se a pleno sol e são pouco exigentes quanto às condições do solo. Produzem grande quantidade de sementes e possuem ciclo de vida curto.

BLUM, C. T. Lista preliminar de espécies vegetais pioneiras nativas do Paraná - versão

2008. Disponivel em: www.chaua.org.br. Acesso em: 10 fev.2015.

Essas plantas são importantes em um projeto de restauração ambiental, pois promovem, no solo,

a)	aumento da incidência de luz solar.
b)	diminuição da absorção de água.
c)	estabilização da umidade.
d)	elevação de temperatura.
e)	liberação de oxigênio.

Resolução

A sucessão ecológica é o processo de alteração da composição de espécies da comunidade biológica ao longo do tempo, em virtude de transformações físicas, químicas e biológicas que se sucedem no ambiente. A sucessão pode ser dividida em dois tipos:

Sucessão ecológica primária: ocorre em locais que nunca foram ocupados por seres vivos, onde não há um solo formado. Exemplo: rocha nua; região que sofreu derramamento de lava.
Sucessão ecológica secundária: ocorre em locais que já foram habitados e que sofreram uma perturbação, mas onde existe um solo com nutrientes e sementes. Exemplo: campos de cultivo abandonados; queima de florestas.

As primeiras espécies de plantas a se estabelecerem em uma área recém-perturbada, no início do processo de sucessão ecológica, são chamadas de plantas pioneiras (como samambaias, gramíneas, plantas anuais, entre outras) e a comunidade biológica é conhecida como ecese. Elas são muito diferentes das espécies que se estabelecem ao final do processo de sucessão, chamadas de tardias, pois as primeiras espécies são as únicas que conseguem sobreviver nas condições abióticas árduas resultantes de uma perturbação.

Dentre as principais características as espécies pioneiras, destacam-se as seguintes:

Alta fecundidade, ou seja, elevada taxa de produção de sementes ou esporos.
Grande capacidade de dispersão.
Tempo de vida curto.
Maturação sexual precoce.
Elevada taxa de crescimento populacional.
Alta capacidade de resistência a condições adversas, sendo capazes de suportar temperaturas elevadas e escassez de água e nutrientes.
Baixa competitividade.

Uma importante característica das plantas pioneiras é a sua capacidade de alterar o ambiente físico onde vivem, tornando as condições abióticas mais propícias à colonização por espécies de etapas posteriores do processo de sucessão ecológica. Esse fenômeno é conhecido como facilitação e envolve os seguintes processos:

Estabilização dos movimentos do solo.
Sombreamento do substrato.
Redução da variação de temperatura do ambiente.
Elevação da quantidade de matéria orgânica no solo, a qual aumenta a retenção de água e, assim, mantém a umidade.

As espécies pioneiras não persistem indefinidamente na comunidade. Conforme elas alteram o ambiente físico onde vivem, as espécies pioneiras vão sendo gradativamente substituídas por outras espécies, melhores competidoras, que conseguem sobreviver melhor no local após as modificações realizadas pelas espécies pioneiras.

a) Incorreta. As espécies pioneiras reduzem a incidência de luz sobre o solo, ou seja, elas promovem o sombreamento necessário à germinação das sementes de espécies que virão depois ao longo do processo de sucessão.

b) Incorreta. Quando as espécies pioneiras morrem e se decompõem, elas acrescentam nutrientes ao solo. A matéria orgânica acumulada tende a reter água, de forma que se aumenta a capacidade do solo em absorver água.

c) Correta. O aumento da quantidade de matéria orgânica no solo após a colonização do ambiente pelas espécies pioneiras promove o aumento e a manutenção da umidade.

d) Incorreta. As espécies pioneiras tendem a deixar o ambiente mais ameno, reduzindo a variação de temperatura.

e) Incorreta. As plantas pioneiras não liberam oxigênio no solo, uma vez que a fotossíntese é realizada pelas folhas, órgãos do sistema caulinar, localizado acima do solo.

Questão 134 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Calor Específico

Mesmo para peixes de aquário, como o peixe arco-íris, a temperatura da água fora da faixa ideal (26 °C a 28 °C), bem como sua variação brusca, pode afetar a saúde do animal. Para manter a temperatura da água dentro do aquário na média desejada, utilizamse dispositivos de aquecimento com termostato. Por exemplo, para um aquário de 50 L, pode-se utilizar um sistema de aquecimento de 50 W otimizado para suprir sua taxa de resfriamento. Essa taxa pode ser considerada praticamente constante, já que a temperatura externa ao aquário é mantida pelas estufas. Utilize para a água o calor específico $4, 0 kJ {kg}^{- 1} K^{- 1}$ ea densidade $1 kg L^{- 1}$ .

Se o sistema de aquecimento for desligado por 1 h, qual o valor mais próximo para a redução da temperatura da água do aquário?

a)	4,0 °C
b)	3,6 °C
c)	0,9 °C
d)	0,6 °C
e)	0,3 °C

Resolução

Determinaremos qual a variação de temperatura que o sistema de aquecimento de 50 W produziria nos 50 litros de água após operar por 1 hora, caso não houvesse perda de calor pela água para o ambiente. Com a fonte desligada, é certo que a água, deixando de ganhar esta energia do aquecedor, resfriaria pelo mesmo tanto.

A massa de água, de densidade $d = 1 kg / L$ contida contida no aquário é

$m = d \cdot V = (1 \frac{kg}{L}) \cdot (50 L) = 50 kg .$

O aquecedor operando por 1 hora (3600 segundos) fornece a seguinte quantidade de energia (calor):

$Q = P o t \cdot Δ t = (50 W) \cdot (3600 s) = 180.000 J = 180 kJ .$

Logo, sendo o calor específico da água $c = 4, 0 kJ / kg \cdot K$ ,

$Q = m \cdot c \cdot Δ θ \Rightarrow$

$(180 kJ) = (50 kg) \cdot (4 \frac{kJ}{kg \cdot K}) \cdot Δ θ \Rightarrow$

$Δ θ = \frac{180}{50 \cdot 4} K = 0, 9 K .$

Como variações de temperatura em kelvin e celsius são iguais, a água do aquário resfria por $0, 9 ° C$ após o aquecedor ficar desligado por 1 hora.

Questão 135 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Ciclo celular

Em uma pesquisa estão sendo testados cinco quimioterápicos quanto à sua capacidade antitumoral. No entanto, para o tratamento de pacientes, sabe-se que é necessário verificar também o quanto cada composto agride células normais. Para o experimento, partiu-se de cultivos de células tumorais (colunas escuras na figura) e células normais (colunas claras) com o mesmo número de células iniciais. Dois grupos-controle não receberam quimioterápicos: controle de células tumorais (CT) e de células normais (CN). As colunas I, II, III, IV e V correspondem aos grupos tratados com os cinco compostos. O número de células viáveis após os tratamentos está representado pelas colunas.

Qual quimioterápico deve ser escolhido para tratamento desse tipo de tumor?

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

Resolução

Células tumorais são aquelas com alterações genéticas e proliferação exagerada, o que pode resultar em aglomerados de células conhecidos como tumores. Medicamentos e outras substâncias com ação antitumoral são aqueles capazes de promover a interrupção e/ou redução na taxa de proliferação celular. Para resolver este exercício, o aluno(a) precisava fazer uma análise minuciosa do gráfico fornecido.

Primeiramente, veja a análise do gráfico referente aos resultados nas células tumorais

Bons quimioterápicos são aqueles que reduzem a proliferação de células tumorais em comparação com a população de células controle (CT), ou seja, sem a utilização do quimioterápico. Dessa forma, se mostraram eficientes nas células tumorais os quimioterápicos I, II e III.

Porém, os bons quimioterápicos também são aqueles que não interferem na população de células normais (CN). Dessa forma, os resultados obtidos após o efeito dos quimioterápicos sobre a população de células normais são exibidos a seguir.

Nota-se que apenas os quimioterápicos I e V não alteraram a contagem de células normais, e, portanto, são mais seguros e eficientes.

Por fim, o quimioterápico que atende aos dois critérios anteriores é o quimioterápico de número I, sendo capaz de reduzir a população de células tumorais sem interferir na população de células normais.

a) Correta.

b) Incorreta.

c) Incorreta.

d) Incorreta.

e) Incorreta.

Questão 136 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Porcentagem

A pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios (Pnad) é uma pesquisa feita anualmente pelo IBGE, exceto nos anos em que há Censo. Em um ano, foram entrevistados 363 mil jovens para fazer um levantamento sobre suas atividades profissionais e/ou acadêmicas. Os resultados da pesquisa estão indicados no gráfico.

Jovens em atividade entre 15 e 29 anos (%)

Disponível em: http://noticias.uol.com.br. Acesso em: 20 ago. 2014.

De acordo com as informações dadas, o número de jovens entrevistados que trabalha é

a)	a) 114 708.
b)	b) 164 076.
c)	c) 213 444.
d)	d) 284 592.
e)	e) 291 582.

Resolução

Os jovens que trabalham se dividem, na análise do enunciado, em dois subconjuntos disjuntos:

13,6% que trabalham e estudam;
45,2% que trabalham, mas não estudam.

Assim, sendo subconjuntos disjuntos, isto é, sem intersecção, segue que um total de

$13, 6 % + 45, 2 % = 58, 8 %$

dos jovens entrevistados trabalham. Assim, num universo de 363.000 jovens entrevistados, o número de jovens que trabalha será dado por:

$\frac{58, 8}{100} \cdot 363.000 = 213.444$

Questão 137 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Propriedades do logaritmo

A lei de Zipf, batizada com o nome do linguista americano George Zipf, é uma lei empírica que relaciona a frequência ( $f$ ) de uma palavra em um dado texto com o seu ranking ( $r$ ). Ela é dada por

$f = \frac{A}{r^{B}}$

O ranking da palavra é a sua posição ao ordenar as palavras por meio de frequência. Ou seja, $r = 1$ para a palavra mais frequente, $r = 2$ para a segunda palavra mais frequente e assim sucessivamente. $A$ e $B$ são constantes positivas.

Disponível em: http://klein.sbm.org.br. Acesso em: 12 ago. 2020 (adaptado)

Com base nos valores de $X = \log (r)$ e $Y = \log (f)$ , é possível estimar valores para $A$ e $B$ .
No caso hipotético em que a lei é verificada exatamente, a relação entre $Y$ e $X$

a)	$Y = \log (A) - B \cdot X$
b)	$Y = \frac{\log (A)}{X + \log (B)}$
c)	$Y = \frac{\log (A)}{B} - X$
d)	$Y = \frac{\log (A)}{B \cdot X}$
e)	$Y = \frac{\log (A)}{X^{B}}$

Resolução

A partir da igualdade $f = \frac{A}{r^{B}}$ , sendo uma igualdade entre números positivos, podemos aplicar logaritmo, na base 10, em ambos os membros da igualdade, ficando com:

$\log (f) = \log (\frac{A}{r^{B}})$

Aplicando propriedades de logaritmo, segue que:

$\log (f) = \log (A) - \log (r^{B}) \Leftrightarrow \log (f) = \log (A) - B \cdot \log (r)$

Sendo $X = \log (r)$ e $Y = \log (f)$ e fazendo as substituções na igualdade anterior, vem que:

$Y = \log (A) - B \cdot X$

Questão 138 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Função Exponencial

Enquanto um ser está vivo, a quantidade de carbono 14 nele existente não se altera. Quando ele morre, essa quantidade vai diminuindo. Sabe-se que a meia-vida do carbono 14 é de 5 730 anos, ou seja, num fóssil de um organismo que morreu há 5 730 anos haverá metade do carbono 14 que existia quando ele estava vivo. Assim, cientistas e arqueólogos usam a seguinte fórmula para saber a idade de um fóssil encontrado: $Q (t) = Q_{0} \cdot 2^{- \frac{t}{5730}}$ em que é o tempo, medido em ano, $Q (t)$ é a quantidade de carbono 14 medida no instante $t$ e $Q_{0}$ é a quantidade de carbono 14 no ser vivo correspondente.
Um grupo de arqueólogos, numa de suas expedições, encontrou 5 fósseis de espécies conhecidas e mediram a quantidade de carbono 14 neles existente. Na tabela temos esses valores juntamente com a quantidade de carbono 14 nas referidas espécies vivas.

O fóssil mais antigo encontrado nessa expedição foi

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

Resolução

Ao medir o tempo de um fóssil pelo tempo de meia-vida do carbono 14, temos que o fóssil mais antigo é aquele cuja quantidade de carbono 14 foi reduzida mais vezes pela metade em comparação à quantidade de carbono 14 no ser vivo.

Analisando cada fóssil, obtemos:

Fóssil 1:

$Q (t) = 32 = \frac{128}{4} = 128 \cdot 2^{- 2} = Q_{0} \cdot 2^{- 2}$

Isso significa que a quantidade de carbono 14 do fóssil 1 foi reduzida pela metade duas vezes, ou seja, que o tempo desse fóssil corresponde a duas vezes o tempo de meia-vida do carbono 14, isto é, $11.460$ anos.

Fóssil 2:

$Q (t) = 8 = \frac{256}{32} = 256 \cdot 2^{- 5} = Q_{0} \cdot 2^{- 5}$

Assim, concluímos que o tempo do fóssil 2 corresponde a cinco vezes o tempo de meia-vida do carbono 14, ou seja, $28.650$ anos.

Fóssil 3:

$Q (t) = 64 = \frac{512}{8} = 512 \cdot 2^{- 3} = Q_{0} \cdot 2^{- 3}$

Logo, o fóssil 3 possui $17.190$ anos, o que equivale a três vezes o tempo de meia vida do carbono 14.

Fóssil 4:

$Q (t) = 512 = \frac{1024}{512} = 1.024 \cdot 2^{- 1} = Q_{0} \cdot 2^{- 1}$

Assim, o fóssil 4 possui $5.730$ anos, tempo igual ao tempo de meia-vida do carbono 14.

Fóssil 5:

$Q (t) = 128 = \frac{2.048}{16} = 2.048 \cdot 2^{- 4} = Q_{0} \cdot 2^{- 4}$

Logo, o fóssil 5 possui tempo igual a quatro vezes o tempo de meia-vida do carbono 14, isto é, $22.920$ anos.

Portanto, o fóssil mais antigo é o fóssil 2.

Questão 139 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Tronco de pirâmide

Uma das Sete Maravilhas do Mundo Moderno é o Templo de Kukulkán, localizado na cidade de Chichén Itzá, no México. Geometricamente, esse templo pode ser representado por um tronco reto de pirâmide de base quadrada.
As quantidades de cada tipo de figura plana que formam esse tronco de pirâmide são

a)	2 quadrados e 4 retângulos.
b)	1 retângulo e 4 triângulos isósceles.
c)	2 quadrados e 4 trapézios isósceles.
d)	1 quadrado, 3 retângulos e 2 trapézios retângulos.
e)	2 retângulos, 2 quadrados e 2 trapézios retângulos.

Resolução

Como o templo pode ser representado por um tronco reto de pirâmide de base quadrada, tal sólido é um tronco de pirâmide no qual ambas as bases são quadradas e a reta determinada pelos centros dessas bases é perpendicular a ambas as bases, como na figura abaixo.

Com isso, caso completássemos esse tronco até formar uma pirâmide, essa reta determinada pelos dois centros passaria também pelo vértice no topo da pirâmide, o que nos permitiria concluir que esta seria uma pirâmide regular.

Consequentemente, as laterais do tronco de pirâmide são formadas por trapézios isósceles.

Portanto, o sólido é formado por 2 quadrados (bases) e 4 trapézios isósceles (faces laterais).

Questão 140 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Conceitos iniciais de funções

Um administrador resolvi estudar o lucro de sua empresa e, para isso, traz o gráfico da Receita e do custo de produção de seus itens, em real, em função da quantidade de itens produzidos.

O lucro é determinado pela diferença: Receita - Custo.
O gráfico que representa o lucro dessa empresa, em função da quantidade de itens produzidos, é

a)
b)
c)
d)
e)

Resolução

O lucro da empresa é determinado pela diferença entre receita e custo. Assim, em função da quantidade $p$ de itens produzidos, temos

$L (p) = R (p) - C (p)$

Como não dispomos das leis de formação dos gráficos das funções $R (p)$ e $C (p)$ , faremos uma análise qualitativa sobre os gráficos fornecidos e alguns de seus pontos conhecidos.

Para $p = 5$ , temos que

$L (5) = R (5) - C (5) = 5 - 5 = R$ 0, 00$

Para $5 < p < 15$ , note que a função custo possui valor maior que a função receita. Sendo assim, nesse intervalo a função lucro é negativa. Podemos destacar, por exemplo, o ponto $p = 10$ , no qual

$L (10) = R (10) - C (10) = 25 - 55 = - R$ 20, 00$

Daí, com $p = 15$ , obtemos novamente a igualdade entre a receita e o custo, donde

$L (15) = R (15) - C (15) = 40 - 40 = R$ 0, 00$

No intervalo $15 < p < 25$ , a função receita é crescente, enquanto a função custo é decrescente, de modo que a função lucro atinge seu máximo em $p = 25$

$L (25) = R (25) - C (25) = 50 - 10 = R$ 40, 00$

Finalmente, para $25 < p \leq 30$ a receita passa a ser decrescente, enquanto que o custo é crescente, porém, o valor da receita ainda supera o custo, gerando assim lucro positivo. Temos, para $p = 30$ ,

$L (30) = R (30) - C (30) = 45 - 35 = R$ 10, 00$

Note que podemos prontamente eliminar as alternativas (B), (C), (D) e (E), pois os gráficos presentes em todas essas alternativas fornecem valores positivos para a função lucro no intervalo $5 < p < 15$ .

Por outro lado, o gráfico presente na alternativa (A) corresponde ao comportamento analisado acima, verificando todos os valores destacados.