Matriz de referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

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2 Matriz de referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias Competência de área 1 Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. H4 Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade.

3 Matriz de referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias Competência de área 6 Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas. H23 Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

4 Energia elétrica: como obtê-la?

5 Obtenção de energia elétrica reações químicas: pilhas A energia elétrica pode ser obtida por... células fotovoltaicas: luz movimentos de bobinas em campos magnéticos

6 Fonte: shutterstock.com Obtenção de energia elétrica Concluindo: para se obter energia elétrica em larga escala, é necessário extrair energia cinética da natureza.

7 A usina hidrelétrica Fonte: shutterstock.com

8 A usina hidrelétrica Na usina hidrelétrica, a energia potencial gravitacional transforma-se em energia cinética e depois em energia elétrica.

9 Fonte: shutterstock.com A usina termoelétrica

10 A usina termoelétrica Queima de combustíveis (Energia Térmica) Vapor d água Movimento das pás do gerador (Energia Cinética) Energia elétrica

11 A usina termonuclear Fonte: shutterstock.com

12 A usina termonuclear Com relação à fonte de energia, a diferença entre as termoelétricas e as termo-nucleares reside na forma de se obter energia térmica.

13 A usina eólica Fonte: shutterstock.com

14 A usina eólica Movimento do ar (energia cinética) Giro das pás do gerador eletromagnético Energia elétrica

15 Comparação Tipo de usina Vantagens Desvantagens No Brasil Hidrelétrica Energia renovável e não poluidora da atmosfera. Alto custo de implantação, alteração no ecossistema da região, causando grandes impactos ambientais. Abundante. Ocupa 67% da matriz brasileira.

16 Comparação Tipo de usina Vantagens Desvantagens No Brasil Termoelétrica Pode ser instalada em qualquer região, com maior ou menor porte. Energia não renovável, com emissões de óxidos gasosos na atmosfera, causando chuvas ácidas, acentuando o efeito estufa etc. Ocupa 23% da matriz brasileira.

17 Comparação Tipo de usina Vantagens Desvantagens No Brasil Produção de resíduos Termonuclear É tida como a única alternativa realística às termoelétricas. radioativos. Em caso de acidente, o vazamento de materiais radioativos poluiria a região por Ocupa 1,68% da matriz brasileira. séculos.

18 Comparação Tipo de usina Vantagens Desvantagens No Brasil Eólica Energia renovável e não poluidora da atmosfera. Alto custo de implantação, alteração no ecossistema da região devido aos ruídos provocados pelas pás. Ocupa 0,7% da matriz brasileira. O potencial eólico do Brasil é de dez usinas de Itaipu (140GW).

19 Enem (Enem-1998) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas: I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética Analisando o esquema a seguir, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:

20 a) I - a água no nível h e a turbina, II - o gerador e a torre de distribuição. Enem b) I - a água no nível h e a turbina, II - a turbina e o gerador. c) I - a turbina e o gerador, II - a turbina e o gerador. d) I - a turbina e o gerador, II - a água no nível h e a turbina. Fonte: Enem e) I - o gerador e a torre de distribuição, II - a água no nível h e a turbina.

21 Enem (Enem-2012) Suponha que você seja um consultor e foi contratado para assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de combustíveis fósseis. De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor impacto e risco ambientais é a baseada na energia

22 Enem a) dos biocombustíveis, pois tem menor impacto ambiental e maior disponibilidade. b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua implantação. c) nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a locais com menor extensão territorial. d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos naturais disponíveis. e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa nem resíduos de operação.

23 Enem (Enem-2013) Química Verde pode ser definida como a criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabe-se que algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, ou têm potencial para exercer, em algum nível, impactos ambientais negativos. CORRÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações. São Carlos: EdUFSCar, 2009.

24 Enem À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas a) hidrelétricas b) termelétricas c) usinas geotérmicas d) fontes de energia solar e) fontes de energia eólica

25 (Enem-1999) Enem

26 No diagrama Enem estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas I. Utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidas. II. Apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas no curso normal dos rios. III. Aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento de águas.

27 Das três Enem afirmações lidas, somente a) I está correta. b) II está correta. c) III está correta. d) I e II estão corretas. e) II e III estão corretas.

28 Enem (Enem-2010) A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Ao lado está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear. Fonte: Enem

29 Enem A partir do esquema, são feitas as seguintes afirmações: I.A energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina. II. A turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica. III. A água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta ao reator.

30 Enem Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s): a) I b) II c) III d) I e II e) II e III

31 Professor Ronaldo Carrilho

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