Questões comentadas ENEM 2011 – Parte 1
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Caro estudante,
Trazemos para você a primeira parte da prova do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)
,
do
ano de 2011, do grupo “Ciências da Natureza e suas Tecnologias”.
Acompanhe nossos comentários e resoluções!
Bom aprendizado!
QUESTÃO 01
Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõem o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir.
Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br.
Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado). A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:
(A) O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.
(B) A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.
(C) O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor. (D) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.
(E) A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.
Comentários
Uma questão muito interessante! As provas do ENEM quase sempre trazem questões com novas formas de aproveitamento de energia.
O movimento browniano é considerado uma prova física da existência de partículas em movimento nos materiais líquidos e gasosos; e o mecanismo apresentado aproveita esse fenômeno para armazenar energia. Lembre-se de que esse mecanismo consegue aproveitar a energia de sistemas líquidos ou gasosos que se apresentam “parados” para os nossos sentidos. Por exemplo, mesmo em um copo contendo água em “repouso”, há movimento ininterrupto das moléculas de água!
Mas o movimento browniano é aleatório, produto dos choques das partículas (moléculas ou átomos), umas contra as outras, acontecendo em todas as direções. Analisando o mecanismo, vemos que os dentes do disco à esquerda e a sua trava permitem que o eixo gire apenas no sentido horário, aproveitando apenas parte do movimento das partículas do meio em que as palhetas estão inseridas. Assim, o mecanismo tende a girar no sentido horário, suspendendo o peso e acumulando energia potencial gravitacional. Essa energia pode ser liberada em outro momento, destravando o disco, que irá rodar no sentido anti-horário (energia cinética), descendo rapidamente o peso.
Se não houvesse o disco com dentes e trava (e sem o peso), as palhetas ficariam oscilando, ora para o sentido horário, ora para o sentido anti-horário, sem possibilidade de aproveitamento de energia. Mas, sem as travas, o peso manteria o sistema parado, não permitindo que o eixo girasse.
Assim, o peso precisa ser levantado a cada pequeno giro do disco e travado, para armazenar a energia. A trava é que impede que ele desça novamente. O uso da trava é uma forma de selecionar um único sentido de giro para acumular energia.
Grau de dificuldade – Médio.
A questão exige boa interpretação da ilustração, além de compreensão prévia da teoria atómico-molecular relativa às propriedades dos fluidos (líquidos e gases).
Resposta
(D) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.
QUESTÃO 02
Os personagens da figura estão representando uma situação hipotética de cadeia alimentar.
Disponível em: http://www.cienciasgaspar.blogspot.com.
Suponha que, em cena anterior à apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bem-sucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão, respectivamente, os níveis tróficos de
(A) produtor e consumidor primário.
(B) consumidor primário e consumidor secundário. (C) consumidor secundário e consumidor terciário. (D) consumidor terciário e produtor.
Comentários
A questão propõe que o humano da ilustração tenha se alimentado apenas de vegetais, o que o caracteriza como consumidor primário. O tigre, que se alimenta do homem, é consumidor secundário. O abutre, que se alimenta do tigre, é consumidor terciário.
Grau de dificuldade – Fácil.
Basta ao aluno ler a questão e usar o bom senso.
Resposta
(C) consumidor secundário e consumidor terciário.
QUESTÃO 03
A produção de soro antiofídico é feita por meio da extração da peçonha de serpentes que, após tratamento, é introduzida em um cavalo. Em seguida são feitas sangrias para avaliar a concentração de anticorpos produzidos pelo cavalo. Quando essa concentração atinge o valor desejado, é realizada a sangria final para obtenção do soro. As hemácias são devolvidas ao animal, por meio de uma técnica denominada plasmaferese, a fim de reduzir os efeitos colaterais provocados pela sangria.
Disponível em: http://www.infobibos.com. Acesso em: 28 abr. 2010 (adaptado). A plasmaferese é importante, pois, se o animal ficar com uma baixa quantidade de hemácias, poderá apresentar (A) febre alta e constante.
(B) redução de imunidade. (C) aumento da pressão arterial. (D) quadro de leucemia profunda. (E) problemas no transporte de oxigênio.
Comentários
As hemácias têm a função de transportar oxigênio para todas as células do corpo, além de trazer de volta o dióxido de carbono para os pulmões. Sua diminuição caracteriza um quadro de anemia (e não de “leucemia”), provocando extremo cansaço e fraqueza por parte do animal, podendo comprometer outras funções.
Grau de dificuldade – Fácil.
O aluno familiarizado com as funções básicas das hemácias (discutidas ao longo de todo o Ensino Médio) não terá dificuldade alguma em acertar a questão. Apenas não pode confundir a palavra “leucemia” com “anemia”.
Resposta
(E) problemas no transporte de oxigênio.
QUESTÃO 04
Um paciente deu entrada em um pronto-socorro apresentando os seguintes sintomas: cansaço, dificuldade em respirar e sangramento nasal. O médico solicitou um hemograma ao paciente para definir um diagnóstico. Os resultados estão dispostos na tabela:
Relacionando os sintomas apresentados pelo paciente com os resultados de seu hemograma, constata-se que (A) o sangramento nasal é devido à baixa quantidade de plaquetas, que são responsáveis pela coagulação sanguínea.
(B) o cansaço ocorreu em função da quantidade de glóbulos brancos, que são responsáveis pela coagulação sanguínea.
(C) a dificuldade respiratória decorreu da baixa quantidade de glóbulos vermelhos, que são responsáveis pela defesa imunológica.
(D) o sangramento nasal é decorrente da baixa quantidade de glóbulos brancos, que são responsáveis pelo transporte de gases no sangue.
(E) a dificuldade respiratória ocorreu pela quantidade de plaquetas, que são responsáveis pelo transporte de oxigênio no sangue.
Comentários
As plaquetas são fragmentos celulares ricos em tromboplastina, que é uma enzima que ativa o mecanismo de coagulação. A diminuição de plaquetas, portanto, reduz a capacidade de coagulação, aumentando a probabilidade de sangramentos frequentes. O transporte de oxigênio é realizado pelas hemácias ou glóbulos vermelhos; portanto, sua diminuição causa os sintomas de dificuldade respiratória.
Grau de dificuldade – Fácil.
As funções das plaquetas e hemácias são amplamente discutidas no Ensino Fundamental e e no E. Médio.
Resposta
(A) o sangramento nasal é devido à baixa quantidade de plaquetas, que são responsáveis pela coagulação sanguínea.
QUESTÃO 05
Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão (Hoc), definido como a energia liberada na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu Hoc.
Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida?
(A) Benzeno. (B) Metano. (C) Glicose. (D) Octano. (E) Etanol.
Comentários
A quantidade de dióxido de carbono (CO2) que será liberada, por mol de combustível, depende, simplesmente, da quantidade de carbonos contidos na fórmula desse combustível.
Assim, a queima de:
1 mol de benzeno (C6H6) libera 6 mol de CO2: 1 C6H6 + 15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O
1 mol de etanol (C2H5OH) libera 2 mol de CO2: 1 C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
1 mol de glicose (C6H12O6) libera 6 mol de CO2: 1 C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
1 mol de metano (CH4) libera 1 mol de CO2: 1 CH4 + 2 O2 → 1 CO2 + 2 H2O 1 mol de octano (C8H18) libera 8 mol de CO2: 1 C8H18 + 25/2 O2 → 8 CO2 + 9 H2O
Podemos escolher e energia liberada na queima do benzeno para comparar com os outros combustíveis. Assim, 1 mol de benzeno libera 3268kJ de energia e formando 6 mol de CO2.
Se o etanol libera 1368kJ formando 2 mol de CO2, quantos mol de CO2 seriam liberados para 3268kJ? 2 mol CO2 1368kJ
X mol CO2 3268kJ X = 4,8 mol CO2
Para a queima da glicose (C6H12O6), 2808kJ de energia, estão associadas à liberação de 6 mol de CO2. Quantos mols de CO2 seriam liberados para 3268kJ?
6 mol CO2 2808kJ
X mol CO2 3268kJ X = 7 mol CO2 Para o metano:
1 mol CO2 890kJ
X mol CO2 3268kJ X = 3,7 mol CO2 Para o octano (gasolina):
8 mol CO2 5471kJ
X mol CO2 3268kJ X = 4,8 mol CO2
Assim, para uma mesma quantidade de energia, a glicose é o combustível que mais libera CO2. Mas o estudante deve se lembrar de que, mesmo liberando mais dióxido de carbono por unidade de energia, a glicose é um combustível renovável, cujo carbono liberado na queima estava na atmosfera poucos meses antes, não causando o mesmo impacto ambiental que os combustíveis fósseis.
Grau de dificuldade – Difícil.
A questão envolve uma série de cálculos simples, mas que não admitem distração por parte do estudante, exigindo mais tempo para os cálculos do que a média de tempo de resposta do ENEM.
Resposta
(C) Glicose.
QUESTÃO 06
Para evitar o desmatamento da Mata Atlântica nos arredores da cidade de Amargosa, no Recôncavo da Bahia, o Ibama tem atuado no sentido de fiscalizar, entre outras, as pequenas propriedades rurais que dependem da lenha proveniente das matas para a produção da farinha de mandioca, produto típico da região. Com isso, pequenos produtores procuram alternativas como o gás de cozinha, o que encarece a farinha.
Uma alternativa viável, em curto prazo, para os produtores de farinha em Amargosa, que não cause danos à Mata Atlântica nem encareça o produto é a
(B) plantação, em suas propriedades, de árvores para serem utilizadas na produção de lenha.
(C) permissão, por parte do Ibama, da exploração da Mata Atlântica apenas pelos pequenos produtores. (D) construção de biodigestores, para a produção de gás combustível a partir de resíduos orgânicos da região. (E) coleta de carvão de regiões mais distantes, onde existe menor intensidade de fiscalização do Ibama.
Comentários
A questão pede a escolha de uma alternativa viável de curto prazo para substituir a lenha como combustível. A construção de grandes fornos elétricos não é uma boa alternativa, pois não é de baixo custo, nem de curto prazo. A plantação de árvores para produção de lenha é um processo extremamente lento e não recompõe a Mata Atlântica. Permitir o corte da lenha apenas pelos pequenos produtores é um contrasenso, pois muitos pequenos produtores podem consumir mais lenha que os poucos grandes produtores. A coleta de carvão em regiões mais distantes resultaria em encarecer o processo e burlar a fiscalização do Ibama.
A construção de biodigestores é uma saída muito interessante, que aproveita materiais orgânicos variados, como restos de comida, capim e esterco de animais, que serão, de qualquer forma, decompostos pelas bactérias do ambiente. O biodigestor fermenta de forma anaeróbica essa matéria orgânica, produzindo e armazenando uma mistura de gases combustíveis, principalmente metano (CH4), que pode ser queimado no lugar da lenha, para a produção de farinha. O gás metano é conhecido como “biogás”, quando produzido por esse processo. Quando obtido a partir de jazidas de petróleo, é chamado de “gás natural”.
A reação de decomposição anaeróbica é bastante complexa, mas pode ser resumida na equação abaixo, tendo a celulose e a água como reagentes. Observe que, também, há produção de gás carbônico no processo, que logicamente não é um combustível.
(C6H10O5)n + nH2O → 3n CH4 (g) + 3n CO2 (g)
Grau de dificuldade – Fácil.
As alternativas falsas são bastante óbvias.
Resposta
(D) construção de biodigestores, para a produção de gás combustível a partir de resíduos orgânicos da região.
QUESTÃO 07
Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio, principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio.
O Liberal. 8 jul. 2008. Disponível em: http://www.oliberal.com.br.
O procedimento adequado para tratar a água dos rios, a fim de atenuar os problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas é a
(A) filtração (B) cloração. (C) coagulação. (D) fluoretação (E) decantação. Comentários
Todas as alternativas de resposta apresentam etapas do tratamento de água para fins de consumo humano. A filtração apenas retém partículas sólidas, não eliminando substâncias dissolvidas, nem possíveis bactérias e outros microorganismos. A coagulação é um processo incentivado por substâncias
químicas específicas adicionadas à água, capazes de aglutinar partículas em suspensão, formando flocos maiores, que afundam, processo que também não é capaz de combater a causa de doenças. A decantação é a separação por densidade de substâncias insolúveis, que podem ficar sobrenadantes, como óleos e gorduras, ou afundar como partículas sólidas mais densas.
O aluno pode ficar na dúvida entre a adição de cloro ou de flúor, ambos com propriedades bactericidas. No entanto, nas estações de tratamento de água (ETA), o cloro na forma gasosa (Cl2) é adicionado sob pressão à água para formar ácido hipocloroso (HClO) e íons hipoclorito (ClO1-), que têm ação bactericida muito mais eficiente que o flúor. A adição de cloro gasoso é ideal para eliminar microorganismos mais sensíveis ao meio ácido, pois há formação de ácido clorídrico (HCl), que é um ácido forte, baixando mais o pH da água:
Cl2 + H2O → HClO + H1+ + Cl
1-A adição de cloro pode ser feita também de uma forma mais barata e simples, na forma do sal hipoclorito de sódio (NaClO), que também gera íons hipoclorito (ClO1-) e mesmo ácido hipocloroso (HClO) por equilíbrio químico na água.
HClO H1+ + ClO
1-O ácido hipocloroso é melhor agente desinfectante do que o seu ânion; portanto, é favorável deslocar o equilíbrio químico para a esquerda, por ajuste de pH. O agente desinfetante é aquele que tem a capacidade de destruir a enzima triosefosfato di-hidrogenase, essencial na oxidação da glicose, interferindo no metabolismo de microrganismos.
O ânion hipoclorito tem propriedades básicas, pois reage com água, produzindo íons hidróxido (OH1-), elevando o pH. É o agente desinfectante ideal para eliminar microorganismos mais sensíveis ao meio básico.
ClO1- + H2O HClO + OH
1-Os diferentes compostos de flúor, que podem ser utilizados na etapa de fluoretação da água, se destinam a diminuir a ocorrência de cáries dentárias na população consumidora. Mas vale lembrar que esta é uma prática que vem sendo questionada por vários especialistas em todo o mundo, devido às várias propriedades tóxicas do flúor.
Grau de dificuldade – Médio.
O estudante pode confundir as finalidades das aplicações do cloro e do flúor, ambos com propriedades bactericidas.
Resposta
(B) cloração.
QUESTÃO 08
O vírus do papiloma humano (HPV, na sigla em inglês) causa o aparecimento de verrugas e infecção persistente, sendo o principal fator ambiental do câncer de colo de útero nas mulheres. O vírus pode entrar pela pele ou por mucosas do corpo, o qual desenvolve anticorpos contra a ameaça, embora em alguns casos a defesa natural do organismo não seja suficiente. Foi desenvolvida uma vacina contra o HPV, que reduz em até 90% as verrugas e 85,6% dos casos de infecção persistente em comparação com pessoas não vacinadas.
Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 12 jun. 2011. O benefício da utilização dessa vacina é que pessoas vacinadas, em comparação com as não vacinadas, apresentam diferentes respostas ao vírus HPV em decorrência da
(A) alta concentração de macrófagos.
(B) elevada taxa de anticorpos específicos anti-HPV circulantes. (C) aumento na produção de hemácias após a infecção por vírus HPV.
(D) rapidez na produção de altas concentrações de linfócitos matadores. (E) presença de células de memória que atuam na resposta secundária.
Comentários
Estima-se que 70% das mulheres, em todo o mundo, terão contato com o vírus HPV (vírus do papiloma humano, sigla em inglês), em algum momento da vida, especialmente as jovens sexualmente ativas. Há possibilidade de lesão e infecção na região do colo, que pode evoluir para um câncer de colo do útero (CCU).
Uma infecção natural qualquer costuma produzir imunidade para futuras infecções, mas isso não costuma ocorrer com o caso das infecções por HPV. Ou seja, uma mulher que teve uma infecção por HPV não estará imune a futuras infecções, nem mesmo para o mesmo tipo de HPV. As vacinas, então, precisam atuar de forma a aumentar as possibilidades de resposta imunológica.
O que elas fazem é inocular no indivíduo o antígeno enfraquecido ou partes do antígeno, induzindo a produção de anticorpos e a formação de células de memória. Assim, quando houver um novo contato do indivíduo com o vírus, haverá uma resposta muito mais rápida (resposta secundária), impedindo a evolução da infecção.
A vacina contra o HPV é aplicada em mais de uma dose; e, quando é dado o reforço da vacina (2ª ou 3ª doses), a resposta secundaria é mais rápida e intensa, pois já existem células da memória desenvolvidas.
Grau de dificuldade – Difícil.
Mesmo o estudante familiarizado com os mecanismos e termos imunológicos pode facilmente confundir a resposta correta com as que citam “macrófagos”, “linfócitos” e “anticorpos”, importantes também no sistema imunológico, porém não do sistema imune adaptativo, que é a 3ª linha de defesa do organismo.
Resposta
(E) presença de células de memória que atuam na resposta secundária.
QUESTÃO 09
Certas ligas estanho-chumbo com composição específica formam um eutético simples, o que significa que uma liga com essas características se comporta como uma substância pura, com um ponto de fusão definido, no caso 183 ºC. Essa é uma temperatura inferior mesmo ao ponto de fusão dos metais que compõem esta liga (o estanho puro funde a 232 ºC e o chumbo puro a 320 ºC), o que justifica sua ampla utilização na soldagem de componentes eletrônicos, em que o excesso de aquecimento deve sempre ser evitado. De acordo com as normas internacionais, os valores mínimo e máximo das densidades para essas ligas são de 8,74g/mL e 8,82g/mL, respectivamente. As densidades do estanho e do chumbo são 7,3g/mL e 11,3g/mL, respectivamente.
Um lote contendo 5 amostras de solda estanho-chumbo foi analisado por um técnico, por meio da determinação de sua composição percentual em massa, cujos resultados estão mostrados no quadro a seguir.
br. rica.ufpr. //w w w .elet : http : em Disponív el 41 59 V 37 63 IV 35 65 III 38 62 II 40 60 I Pb(% ) de m Porcentage (% ) Sn de m Porcentage A mostra
Com base no texto e na análise realizada pelo técnico, as amostras que atendem às normas internacionais são (A) I e II.
(B) I e III. (C) II e IV.
(D) III e V. (E) IV e V.
Comentários
É preciso calcular a densidade de cada amostra, multiplicando o percentual pela densidade de cada componente, somando-os e, depois, dividindo o resultado por 100:
Amostra I
d = (60 . 7,3) + (40 . 11,3) / 100 = 8,90 g/mL (valor acima do permitido) Amostra II
d = (62 . 7,3) + (38 . 11,3) / 100 = 8,82 g/mL (valor igual ao máximo permitido) Amostra III
d = (65 . 7,3) + (35 . 11,3) / 100 = 8,70 g/mL (valor abaixo do mínimo permitido) Amostra IV
d = (63 . 7,3) + (37 . 11,3) / 100 = 8,78 g/mL (valor dentro do limite permitido) Amostra V
d = (59 . 7,3) + (41 . 11,3) / 100 = 8,94 g/mL (valor acima do mínimo permitido)
Grau de dificuldade – Médio.
Se o aluno acertar o cálculo da amostra II, já define a questão, uma vez que apenas a opção (C) contém a amostra II como dentro dos padrões.
Resposta
