Questões de EFAF Ciências

O cultivo hidropônico ou hidroponia é uma técnica que já era usada em tempos antigos e que consiste no cultivo de vegetais sem solo. Na verdade, as raízes são mergulhadas em uma solução aquosa, onde estão presentes todos os nutrientes necessários para o desenvolvimento do vegetal.

Dois sais presentes nesta solução nutritiva estão na tabela abaixo com suas respectivas concentrações ideais:

Uma técnica utilizada para o controle desta concentração é a medida da condutividade elétrica desta solução nutritiva. Caso esta condutividade esteja acima do valor ideal, a substância que deve ser adicionada para que a solução fique com a concentração ideal é

Leia o texto a seguir e responda à questão.

09 de janeiro, 2001 - Publicado às 18h30 GMT

UE abre investigação sobre riscos de armas com urânio empobrecido

A União Europeia iniciou nesta terça-feira sua própria investigação sobre os possíveis riscos à saúde apresentados pelo uso de munição com urânio empobrecido nos Bálcãs. A medida é uma vitória para Portugal, Itália e Grécia, que vinham pressionando para a apuração dos fatos depois que seis soldados italianos que serviram em Kosovo e na Sérvia durante o bombardeio da OTAN, em 1999, morreram de leucemia. A Organização do Tratado do Atlântico Norte (OTAN) está estudando um pedido da Itália de suspender o uso desse tipo de munição, considerado eficaz no ataque a veículos e aviões blindados. A Grã-Bretanha anunciou que também vai submeter soldados que serviram no Golfo Pérsico e nos Bálcãs a exames médicos para saber se eles têm problemas de saúde.

(Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/internacional-49173166>. Acesso em: 22 nov. 2019.)

A munição citada no texto foi feita com o material residual do processo de enriquecimento do urânio natural usado como fonte de energia em usinas termonucleares. O urânio encontrado na natureza apresenta basicamente dois isótopos deste elemento: o ${}^{235}U$ e o ${}^{238}U$. O ${}^{235}U$ é o isótopo usado nos reatores destas usinas, logo no processo de enriquecimento, a concentração deste isótopo é aumentada. A técnica consiste, essencialmente, em retirar os átomos do isótopo ${}^{238}U$ deste urânio natural. Como este resíduo tem boas propriedades mecânicas, ele passou a ser usado na fabricação de munição com o nome de urânio empobrecido o que trouxe problemas para a população (incluindo os combatentes) exposta a radiação $\alpha$ emitida como destacado no texto. Uma munição foi fabricada nesta época com 1 quilograma de ${}^{238}U$ que apresenta uma meia-vida de $5\cdot {10}^9$ anos.

A ordem de grandeza aproximada do número de partículas $\alpha$ emitidas por segundo por esta munição é de

Dados: 1 ano $=3\cdot {10}^7$ segundos; constante de Avogadro $=6\cdot {10}^{23}{\mathrm{\text{mol}}}^{-1}$; considere que o valor do número de massa equivale a sua massa molar.

No começo da tarde do dia 25 de janeiro de 2019, uma barragem com rejeitos de mineração se rompeu, formando uma grande avalanche de lama, que contaminou toda região. A mineradora proprietária do empreendimento em Brumadinho (MG), emitiu uma nota com esclarecimentos a respeito desta barragem:

"A barragem possuía Fator de Segurança de acordo com as boas práticas mundiais e acima da referência da Norma Brasileira."

(Barragem da Vale se rompe em Brumadinho - REUTERS/Washington Alves/Direitos Reservados)

(Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-01/em-nota-vale-detalha-acoes-para-garantir-seguranca-na-barragem">. Acesso em: 31 out. 2019.)

Nesta região, o principal minério explorado é a hematita (minério de ferro). Em média, este minério, depois de concentrado, apresenta aproximadamente 80% de óxido de ferro (III) em massa. Quando levado à siderúrgica, o minério concentrado é misturado com coque (100% carbono) em um equipamento chamado alto-forno, onde o ferro metálico é produzido. A tabela abaixo mostra a fornada diária de uma siderúrgica e sua produção média:

A quantidade de hematita, em quilogramas, necessária para a produção de ferro metálico em um dia de trabalho nesta siderúrgica é

Dados: massas molares em $g\cdot mo{l}^{-1}:Fe=56,0=16$.

Durante a Revolução Industrial surgiram as primeiras máquinas térmicas, desde aquele período até o surgimento dos motores a combustão dos carros atuais, os rendimentos ainda continuam baixos.

Leia as características de três motores a combustão:

Motor $1$: Produz $30kcal$ de calor durante a queima do combustível e consegue utilizar $40kJ$ para realizar movimento.

Motor $2$: Produz $120kJ$ de calor durante a queima do combustível e rejeita $90kJ$.

Motor $3$: Produz $200kJ$ de calor durante a queima do combustível e consegue utilizar $80kJ$ para realizar movimento.

Os rendimentos dos motores $1,2e3$ são respectivamente

Dados: $1\mathrm{\text{kcal}}=4\mathrm{\text{kJ}}$

Numa cidade grande, durante os períodos de grandes congestionamentos os carros chegavam a ficar uma hora parados no trânsito, desta forma investiu-se mais em infraestrutura e transportes públicos, tal como novas linhas de metrô e vias para bicicletas e patinetes, após estas mudanças um automóvel se encontra no engarrafamento desta cidade, dados obtidos a partir do velocímetro foram utilizados para se construir o gráfico abaixo da velocidade em função do tempo deste automóvel.

Os respectivos valores do deslocamento total do automóvel e do tempo que ele permaneceu parado foi de

O rompimento da barragem na cidade de Mariana (MG), em 05 de novembro de 2015, foi um dos mais graves desastres ambientais do Brasil em todos os tempos. Com esse desastre, $19$ pessoas morreram e os danos são incalculáveis, talvez irreversíveis. Quando a barragem se rompeu, um volume de $65$ milhões de metros cúbicos de lama com grandes quantidades de ferro e outros metais invadiu o Rio Doce, ao longo de $230$ municípios mineiros, e chegou à foz, alastrando-se por até $15$ quilômetros mar adentro.

(Disponível em: <https://www.reuters.com/article/us-bhpbilliton-lawsuit-dam-idUSKCN0VY03Y>. Acesso em: 09 de jul. de 2020).

O impacto mais grave decorrente do rompimento da barragem foi a