REVISÃO ENEM ENERGIA E MEIO AMBIENTE. Ciências da Natureza e Suas Tecnologias - Física Prof Wildson W de Aragão

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1 REVISÃO ENEM ENERGIA E MEIO AMBIENTE Ciências da Natureza e Suas Tecnologias - Física Prof Wildson W de Aragão

2 Toda a Energia produzida decorre da utilização e transformação de forças da natureza; Descoberta do fogo; Máquinas que realizam trabalho (Revolução Industrial).

3 Energia Elétrica -> Corrente Elétrica O movimento ordenado de elétrons constitui a corrente elétrica. 1. Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura. A camada central de eletrólito polimérico é importante porque (A) absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol. (B) permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico. (C) mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol. (D) permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica. (E) promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

4 A Importância da Reciclagem

5 Resíduos Sólidos

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7 2. Um grupo de estudantes, saindo de uma escola, observou uma pessoa catando latinhas de alumínio jogadas na calçada. Um deles considerou curioso que a falta de civilidade de quem deixa lixo pelas ruas acaba sendo útil para a subsistência de um desempregado. Outro estudante comentou o significado econômico da sucata recolhida, pois ouvira dizer que a maior parte do alumínio das latas estaria sendo reciclada. Tentando sintetizar o que estava sendo observado, um terceiro estudante fez três anotações, que apresentou em aula no dia seguinte: I. A catação de latinhas é prejudicial à indústria de alumínio; II. A situação observada nas ruas revela uma condição de duplo desequilíbrio: do ser humano com a natureza e dos seres humanos entre si; III. Atividades humanas resultantes de problemas sociais e ambientais podem gerar reflexos (refletir) na economia. Dessas afirmações, você tenderia a concordar, apenas, com (A) I e II (B) I e III (C) II e III (D) II (E) III

8 Medidas Elétricas Voltímetro Medidor de tensão (V); Associado em paralelo; Possui resistência infinita (voltímetro ideal) Amperímetro Medidor de corrente (A); Associado em série; Possui resistência nula (amperímetro ideal)

9 3. Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A) Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em: A) B) C) D) E)

10 Temperatura média = 16,67 ºC Variando de -60 ºC para 45 ºC Dióxido de carbono: Efeito estufa; amplitude térmica confortável. Ozônio: Estratosfera: Proteção contra raios UV do Sol. Troposfera: Degrada a atmosfera.

11 Principais causas Fenômenos como o El Niño; Emissão de poluentes atmosféricos (inclusive queima dos resíduos); Desmatamento; Hemisfério Norte possui área continental maior que o Hemisfério Sul.

12 4. As florestas tropicais úmidas contribuem muito para a manutenção da vida no planeta, por meio do chamado sequestro de carbono atmosférico. Resultados de observações sucessivas, nas últimas décadas, indicam que a floresta amazônica é capaz de absorver até 300 milhões de toneladas de carbono por ano. Conclui-se, portanto, que as florestas exercem importante papel no controle: (A) das chuvas acidas, que decorrem da liberação, na atmosfera, do dióxido de carbono resultante dos desmatamentos por queimadas. (B) das inversões térmicas, causadas pelo acumulo de dióxido de carbono resultante da não dispersão dos poluentes para as regiões mais altas da atmosfera. (C) da destruição da camada de ozônio, causada pela liberação, na atmosfera, do dióxido de carbono contido nos gases do grupo dos clorofluorcarbonos. (D) do efeito estufa provocado pelo acumulo de carbono na atmosfera, resultante da queima de combustíveis fosseis, como carvão mineral e petróleo. (E) da eutrofização das aguas, decorrente da dissolução, nos rios, do excesso de dióxido de carbono presente na atmosfera.

13 Circuitos Elétricos Resistor Transforma Energia Elétrica em Energia Térmica; U = R. i Primeira Lei de Ohm Gerador Transforma Energia Qualquer em Energia Elétrica mais Térmica; U = E r. i Receptor Transforma Energia Elétrica em Energia Qualquer mais Térmica; U = E + r. i

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15 5. Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B. Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição (A) B, pois a corrente será maior nesse caso. (B) B, pois a potência total será maior nesse caso. (C) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso. (D) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso. (E) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.

16 Capacitores Armazenam carga elétrica

17 Capacitância e energia de um Capacitor Q = Carga elétrica armazenada; V = Potencial Eletrostático; K = constante eletrostática; E0 = Permissividade do meio; A = Área das placas; d = Distância entre as placas. Unidade de Capacitância: Farad (F).

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19 Usinas Nucleares

20 6. A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais podemos dizer eu existe a poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição. Que parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição? (A) Fissão do material radioativo. (B) Condensação do vapor d água no final do processo. (C) Conversão de energia das turbinas pelos geradores. (D) Aquecimento da água líquida para gerar vapor d água. (E) Lançamento do vapor d água sobre as pás das turbinas.

21 7. Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente. De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que (A) o fluido elétrico se desloca no circuito. (B) as cargas negativas móveis atravessam o circuito. (C) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada. (D) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito. (E) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

22 Energias Alternativas Quais os impactos de cada uma?

23 8. 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, 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.

24 Obrigado! oblogdofisico.wordpress.com facebook.com/climasergipe