UnB 2008/2 – 2º dia

ciências da natureza e matemática

Emgeral,aestratégiaparaestudarumobjetoéisolá-loconsi-derando-oumsistema,ouseja,umconjuntodeelementosinterco-nectadosharmonicamente,demodoaformarumtodoorganizando.Quando esse objeto é muito complexo, é comum subdividi-lo emsistemas menores, e assim sucessivamente. Nessa perspectiva, opróprioserhumanopodeserconsideradotantoumsistemaformadopordiversossubsistemasquantoumsubsistemadesistemasmaio-res.Soboprimeiropontodevista,ascélulasqueformamocorpohumanopodemserconsideradassubsistemasdoorganismohuma-no. Os sistemas vivos, sejam indivíduos, sejam organizações sãoanalisadoscomosistemasabertos,poismantêmumcontínuointer-câmbiodematéria,energiaeinformaçãocomambiente.ATeoriadeSistemaspermite reconceituar os fenômenos emumaabordagemglobal, estabelecendo inter-relação e integração de assuntos quesão,namaioriadasvezes,denaturezascompletamentediferentes.

célula

molécula

átomo

sistema solar

Terra

organismosistemacirculatório

níveis deorganização

ecossistema

Considerando a figura acima, que apresenta diferentes níveis de or-ganizaçãoederelaçõesdesistemasesubsistemas,easinformaçõesapresentadas,julgueositensqueseseguem.

1 A representação do átomo mostrada na figura é compatível com omodeloatômicodeThomson.

2 Considerando que a representação do átomo mostrada na figura sejaadeumátomoneutro,conclui-sequeesseátomotemmas-saatômicaentre6e11,umorbitalpreenchidocom2elétronseooutro,com5elétrons.

3 SegundoomodeloatômicodeDalton,asubstânciaformadapelamolécula representada na figura é considerada substância sim-ples.

4 A molécula representada na figura pode ser tanto de água quan-todedióxidodecarbono.

5 Osseresvivospluricelularessãoseresorganizadosepodemserestudadosapartirdesuaspartesousubsistemas,que,porsuavez, são tambémorganizados,desdeonívelmais simples,ascélulas,atéomaiscomplexo,oorganismo.

6 Seres humanos, a identificação de uma organização que apre-senta diferentes níveis de complexidade permite a definição te-cidos,órgãosesistemas,sendocadaumdessescomponentesresponsável pelo desempenho de uma única função específica.

7 Independentementedoníveldeorganização,aspartesdeumsistemabiológicorelacionam-seentresieestabelecemequilíbriobiológico,denominadohomeostasia.

sOLuÇÃO

itens certos:(07)

itens errados:(0),(02),(03),(04),(05)e(06)

Justificativas:

(0)ÉcompatívelcomomodelodeBöhr(Rutherford-Böhr)

(02)Umorbitalcomporta,namáxima,doiselétros.

(03) Trata-se de uma substância composta (dois elementosquímicos).

(04)Trata-sedamoléculadeágua,cujageometriamolecularéangular.

(05)Os seres vivos pluricelulares podem ser estudados em suas05)OsseresvivospluricelularespodemserestudadosemsuaspartesatémesmoemnívelmolecularcomooDNAouemníveispopulacionaiscomonaecologia.

(06)Muitossistemas,órgãosetecidossãopolivalentesemsuasfunções.

Ocorpohumanoéformadoporcercade0trilhõesdecélulasdediferentesformasetamanhos.Asmaiorestêm,aproximadamente,odiâmetro de um fio de cabelo humano (cerca de 100µm) e a maioria delasémenorqueumdécimodessevalor.Ascélulassãocompostasdeágua,proteínas,lipídios,RNA,DNA,outroscompostosorgânicose compostos inorgânicos. Considerando essas informações, julgueospróximositens.

8 Considerequeodedomínimodopédeumapessoacontenha2bilhõesdecélulas.Considere,ainda,comoilustraçãoquecadauma dessas células seja representada por um cubo cuja ladomeça10 mm.Nessasituação,paraacomodartodosessescubosemumacaixacujaformaéumparalelepípedoretângulodebasequadradadeladoiguala10 m,aalturadessacaixadeverásersuperiora20 m.

9 Oprocessodeproduçãodetrabalhoemumacélulanãoéigualaodeumamáquinatérmicaquetransformacaloremtrabalho.

0Comparando-secomaáguapura,asoluçãodomeiointracelulartemmaiorpressãodevaporemaior temperaturadecongela-mento.

Apresençadesaisnomeiointracelularcontribuiparaqueacon-dutividadedessemeiosejamaiorqueadaáguapura.

2

2º vestibular/2008

sOLuÇÃO

itens certos:(09)e()

itens errados:(08)e(0)

Justificativas:

(08)08)Vcélula = 1000 mn3 = 10–6 m3

Vparalelepípedo = 100 · 4 m3

Vparalelepípedo = 20 · 103 = Vcélula

Vparalelepípedo = 2,0 · 103 · 10–2

Vparalelepípedo = 2 · 103

100 = H = 2 · 103

H = 20 m

(0) A presença de solutos não voláteis diminui a pressão devaporeatemperaturadecongelamento.

Considereque,nacomposiçãodedeterminadacélula,aporcen-tagemdelipídeossejaigualàsomadasporcentagensdeRNAedeDNA,queaporcentagemdeproteínassejaiguala4vezesasomadasporcentagensdelipídeosedeRNAequeaporcentagemdeRNAsejaotriplodaporcentagemdeDNA.Combasenessasinformações,conclui-secorretamenteque,nessacélula,

2aporcentagemde lipídeossuperaem500%aporcentagemdeDNA.

3aporcentagemdeproteínasésuperiora9vezesaporcentagemdeRNA.

4seaporcentagemdeDNAforiguala1%,asomadasporcenta-gensdelipídeos,deproteínasedeRNAseráiguala35%.

O

OHHS

NH2

Figura I Figura II

CH S S CH2 2

NH O C+ –

3

N H O C

Oligação 1

ligação 2

ligação 3. . . .

sOLuÇÃO

itens certos:(3)e(4)

itens errados:(2)

Justificativas:

(2) - porcentagem de lipídeos2)-porcentagemdelipídeos

R→RNA

D→DNA

R=3D

L = R + D

L = 3D + D

Superaem300%

Emtodasascélulasdonossoorganismo,oaparatogenéticoestádedicadoàsíntesedeproteínas.Proteínassãoconstituídasdeami-noácidos e, segundo sua topologia, podem ser classificadas como fi-brosas ou globulares, um exemplo de proteína fibrosa é a queratina, aprincipalproteínadocabelohumano.Umdosaminoácidosdessaproteína é a cisteína, cuja estrutura é apresentada na figura I acima. A formaqueo cabelo assumedependedas interações entre suasproteínas. A figura II mostra uma representação esquemática das ligaçõeslateraisdecadeiasemqueratinas.

Considerandoessasinformações,julgueositensaseguir.

5Característicasfenotípicasdocabelo–liso,encaracolado,loiroecastanho–resultamdeprocessoscelularesqueenvolvemestru-turasnuclearesecitoplasmáticas.

16 Na figura II, apenas a ligação 1 representa uma ligação química.

7acisteínaéisômerodeposiçãodaseguintemolécula.

O

OH

HS NH2

8Considerando-seaconstanteeletrostáticak=9 × 109 N·m2·C-2eacargaelementare=1,6 × 10-19 C,écorretoconcluirque,namoléculadecisteína,omódulodocampoelétricoàdistânciade0,2 nm da carga pontual do grupo amina é maior que010 N · C-1.

9Passando-seamãonocabelo,épossíveleletrizá-loporindução.

20Na ligação 3 mostrada na figura II, que é uma ligação de hi-drogênio,aslinhasdeforçapartemdooxigênioemdireçãoaohidrogênio.

2Opeptídeoformadoporduascisteínasapresentaumgrupoamida.

22AutilizaçãodeumasoluçãodeácidodeArrheniusnalavagemdecabelofavoreceaformaçãodeinteraçõesentreasqueratinas.

sOLuÇÃO

itens certos:(5),(8)e(2)

itens errados:(6),(7),(9),(20)e(22)

Justificativas:

(6) A ligação também é uma ligação química (ligação iônica).6)Aligaçãotambéméumaligaçãoquímica(ligaçãoiônica).

(7) Trata-se de um isômero de função.7)Trata-sedeumisômerodefunção.

(8) E KQd

n

n n

= = ⋅ ⋅ ⋅

⋅( )− ⋅ ⋅

⋅⋅ =

−

−

−−

29

19

9 2

2010

9 10 1 6 10

0 2 10

9 1 64 10

10 9

,

,

, ⋅⋅ ⋅1 64

1010,

(9)Aeletrizaçãodocabelonesseexperimentoocorreporatri-to.

(20)Aslinhaspartemdohidrogênioparaooxigênio.

(22)ApresençadeácidodeArrheniusnãoalterademodosigni-ficativo as interações entre as queratinas.

3

UnB 2008/2 – 2º dia

fio de cabelo

laser

h = 1.000 mm

anteparo

b = 3 mm

α

É possível medir a espessura de um fio de cabelo usando-se umfeixede lasermonocromático.Odesenhoacimamostraumesquemadoexperimentorealizadocomumfiodecabeloeumfeixedelasercujocomprimentodeondaλéde633 nm.Apassa-gem do feixe pelo fio de cabelo produz, no anteparo, a um distância h= 1,000mm do fio, um padrão de intensidades máximas e mínimas. Noanteparo,aprimeiraregiãodemínimaintensidadeencontra-seàdistânciab=3,0 mmdaposiçãocentral.Aexpressãoλ=dsenapermitedeterminarodiâmetrod do fio de cabelo em função do ân-guloa representado na figura.

Considerandoessasinformações,julguequeseguem.

23Cadapontodafrentedaondadeumlaserpodesercorretamen-teconsideradocomoumafontesecundáriadeondasesféricas.

24A superposição das amplitudes das ondas esféricas secundá-rias,queocorrenoanteparo,éumfenômenoconhecidocomorefração.

25Adiferençaentreoscaminhospercorridospordoisraiosdeluzqueseencontramnoanteparo,emumpontodemáximainten-sidadedeluz,correspondenteaummúltiplointeirodeλ.

26Asinformaçõesdotextopermitemconcluirque:

tga>sena>0,999 tga.

27 Um imagem do fio, com ampliação de 10vezes,podeserforma-da no anteparo inserindo-se, entre o fio e o anteparo, uma lente

convergenteaumadistânciah3

do fio de cabelo.

28Seofeixedelaser estiver polarizado na direção do fio de cabelo, entãoovetorcampoelétricodaradiaçãodolaseroscilaránessamesmadireção.

29Considerandoas informaçõesapresentadasno textoeusandoaaproximaçãosena=tga calcule,em µm,odiâmetrod do fio de cabelo utilizado no experimento descrito. Para amarcaçãonafolhaderespostas,desprezeapartefracionáriadoresultadofinal obtido, após efetuar todos os cálculos solicitados.

(ComoesseitemédotipoB,nãoseesqueçadetranscreveroresul-tadonuméricoparaafolhaderespostas)

sOLuÇÃO

itens certos:(23),(25),(26)e(28)

itens errados:(24)e(27)

(29)2

Justificativas:

(24)Essefenômenoéconhecidocomointerferência.

(27)Nessasituaçãoteríamos: A pp

h

h= − =− ⋅

= −'

23

3

2

(29)Pelaexpressãofornecidatemos: dtg

= =λα

λαsen

,

db

n= ( ) =

=λ µ633

310

211

3

nmmmmm

m

Acélulahumanapodeserconsideradaumsistemajáquecon-tém uma série de componentes que interagem entre si para queeladesempenhecorretamentesuasdiversasfunções.Acercadessetema,julgueositensseguintes.

30UmCátionatravessaamembranaeentranacélulaportrans-porte passivo quando o processo não envolve o consumo deenergia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinéticadasmoléculas,poisamovimentaçãoocorredaregiãodemaiorconcentraçãoparaaregiãodemenorconcentração,ouquandoointeriordacélulaestápositivamentecarregadoemrelaçãoaomeioexterno.

3Nascélulashumanas,diferentementedoqueocorrenascélulasbacterianas, a replicação celular e a catálise seletiva e eficiente dasreaçõesquímicassãoprocessosfundamentais.

32Aenergiaquímicaacumuladanasmoléculasorgânicaséusadapelascélulasparadiferentesfunçõesvitaisdascélulas.

sOLuÇÃO

itens certos:(32)

itens errados:(30),(3)

Justificativas:

(30)Nocasodecélulascominteriorpositivamentecarregado,hágastodeenergia,quandoumcátionentraemseuinterior.

(3) Sendo o código genético universal, todos os seres vivos es-3)Sendoocódigogenéticouniversal,todososseresvivoses-tãoligadosevolutivamente,portantoprocessoscomoauto-duplicaçãodoDNA,transcriçãoouinformações,síntesepro-téicaeanabolismosecatasesocorremigualmenteemtodososseresvivos.

Desdequeamembranadeumacélulaestejaintactaaessacélu-laproduzatodasasenzimasnecessáriasparacontinuarfuncionandocorretamente,acélulaestáviva.Essasenzimaspermitemàcélulaobterenergiaapartirdaglicose,construirospedaçosqueformamsuaparedecelular,reproduzir-see,ainda,produzirnovasenzimas.

Atodomomento,todootrabalhoquesedesenvolvedentrodeumacélulaestásendofeitoporenzimas.Asenzimaspermitemquereações químicas ocorram com bastante rapidez. Há uma enzimaespecífica para cada reação química necessária para que a célula

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2º vestibular/2008

funcione corretamente. Por exemplo, o açúcarmaltose (C12H22O11)éformadoporduasmoléculasdeglicose(C6H12O6)ligadasentresi.A enzima maltase tem o formato específico que lhe permite quebrar essa ligação e liberar essas duasmoléculas de glicose. Para essareação,tem-sequeaconstantedeequilíbrioKc=5,21 x 102,a25ºC epH = 7. A figura a seguir mostra de forma esquemática, a ação daenzimamaltase.Observe-sequeamoléculadesacarosenãoseencaixanaenzimamaltase.

maltose“encaixe” entre

a enzima eo substrato

a maltoseé “quebrada”

em duasglicoses ( a e b)

moléculade

sacarose

maltose

+

a

b

Considerandoessasinformações,julgueositens33a42.

33Monossacarídios,cujaformageraleCn(H2O)n,nãosofremhidró-lise.

34Assimcomoamaltose,asacaroseealactosesãodissacarídioscomfunçãoenergética.

35Oglicogênioéoprincipalpolissacarídioutilizadocomoreservaenergéticanosvegetais.

36Diferentementedamaltase,queéespecializadaemsepararasduasmoléculasdeglicose,outrostiposdeenzimassãoespecia-lizadosemunirmoléculas.

37 Sabendo-se que a frutose é isômero da glicose, é correto afirmar queareaçãoquedissociaodissacarídioformadoporduasmolé-culasdefrutoseemseusmonômerosétambémcatalisadapelamaltose.

38 Os gráficos abaixo, em que H representa a entalpia, ilustramcorretamenteoefeitodamaltasenadissociaçãodamaltose.

H

produtos

reagentes

produtos

reagentes

sem maltose com maltose

H

39A25ºCepH = 7casoareaçãoatinjaoequilíbrio,aconcentraçãodeglicoseserámaiorqueaconcentraçãodemaltose,nareaçãoilustrada.

40Considere que a reaçãodedissociaçãodamaltose tenha sidorealizadaemlaboratório,naausênciademaltase,eque,apósoequilíbriotersidoatingido,tenha-seacrescentadomaismaltoseaorecipiente.Nessasituação,ovalordarazãoQ,apresentadaaseguir,serámenorqueKc, o que significa que será produzida maisglicose.

Q C H OC H O

= [ ]6 12 62

12 22 11

4Adesnaturaçãodeumaenzimaocorrequandohámudançanaestruturaconformacionaldessamoléculaeperdadafunção.

42Mesmonaausênciadecatalise,asreaçõesquímicasmetabólicasocorrememescaladetempoviávelparaamanutençãodavida.

43Atabelaabaixo,emqueC6H12O6representaglicose,mostrava-loresdeentalpiadeformaçãodediversassubstâncias.Combasenessesdados,calculeemkJ,aentalpiadecombustãode90,0774 gdeglicosea25ºC.Multipliqueovalorobtidopor–100.Paraamarcaçãonafolhaderespostas,desprezeapartefracionáriado

resultado final obtido, após efetuar todos os cálculos solicita-dos.

(ComoesseitemédotipoB,nãoseesqueçadetranscreveroresul-tadonuméricoparaafolhaderespostas)

sOLuÇÃO

itens certos:(33),(34),(36),(39),(40)e(4)

itens errados:(35),(37),(38)e(42)

(43)40

Justificativas:

(35) O glicogênio é a principal forma de reserva dos fungos e35)Oglicogênio é aprincipal formade reservados fungoseanimais.Osvegetaisreservamamido.

(37)Independentementedesacarídioenvolvidoocatalisadordadissociaçãoéamaltase.

(38)OcatalisadornãoalteraoDHdareação.

(42)Oorganismovivodependedeenzimasparaqueasreaçõesocorramemtempohábilparaavida.

(43)C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

DH = ∑Hfp – ∑Hfr

DH = [6(–373,51) + 6(–285,83)] – [1(–407,23) + 6(0,00)

DH = –2,81 kg/mol

180,1548g de C6H12O6 ____ –2,81 kJ

90,077g de C6H12O6 ____ x

x = –1,405 kJ · –100 = 140,5

Substância Entalpiadeformação(kJ/mol)a15ºC

C6H12O6 –4.073,23

CO2 –393,51

H2O –285,83

O2 0,00

O

OH

NH2

R

Asenzimas,comoasdemaisproteínas,sãosintetizadascomoumaseqüêncialineardeaminoácidos,cujafórmulageralestáapre-sentada acima. A tabela a seguir exemplifica o grupo Rparaalgunsaminoácidos.

Aminoácido grupoR

glicina H

alanina metil

valina isopropil

Considerandoessasinformações,julgueositenssubseqüentes.

44Infere-sedosdadosdatabelaqueaordemdecrescentedeso-lubilidadeemáguadosaminoácidoslistadoséglicina,alaninaevalina.

45 UmaminoácidopodeatuarcomoácidooucomobasedeBrons-ted-Lowry.

5

UnB 2008/2 – 2º dia

46Ahidridizaçãodocarbonoaoqualogrupoaminaseligaésp2.

sOLuÇÃO

itens certos:(44)e(45)

itens errados:(46)

Justificativas:

(46) A hibridização do carbono citado é46)Ahibridizaçãodocarbonocitadoésp3.

Considerequeestejamdisponíveis3valinas,1glicina,3lisinase2argininasparaaformaçãodeumpeptídioconstituídopor5amino-ácidos.Sabendoqueaminoácidosdemesmonomesãoindistinguí-veis,julgueositensseguintes.

47Com a seqüência que comece com uma glicina, termine comumaargininae,nasdemaisposições,existamsomente lisinase(ou)valinas,éiguala8onúmerodepeptídiosdiferentesquepodemserformados.

48É possível formar 24 diferentes peptídios que contenham, emsuaseqüência,3lisinasconsecutivas

49É iguala10 onúmerodepeptídiosdiferentesquepodemserformadoscomtrêsvalinaseduasargininas.

valina

O H

CHCH3

HONC C

H

HH3C

O H

CHHONC C

H

H

H

O H

CHHONC C

H

H

CH2

CH2

CH2

NHC

H N2 NH

O H

CHHONC C

H

H

CH2

CH2

CH2

NH2

CH2

glicina argina lisina

50Considerandoasestruturasdosaminoácidosmostradosacima,calcule em g/mol, a massa molecular dos peptídio constituídodeumglicina,umavalina,duasargininaseumalisina.Paraamarcaçãona folhaderespostas,desprezeaparte fraccionáriado resultado final obtido, após efetuar todos os cálculos solicita-dos.

(ComoesteitemédotipoB,nãoseesqueçadetranscreveroresul-tadonuméricoparaafolhaderespostas).

sOLuÇÃO

itens certos:(47),(48)e(49)

(50) 64

Justificativas:

(50) alina50)alinaC5H11O2NM =117,1469

GlicinaC2H5O2NM =75,0665

ArgininaC6H14O2N4M =174,2026 x 2 = 348,4052

LisinaC6H14O2N2 M =146,1886

Total=686,8072

Na formação do peptídio sugerido haverá a retirada de 4moléculasdeágua.

4.(18,0148) = 72,0592

Logo686,8072–72,0592=64,748

64

M A N

O x

y

h

d2

d2

Quando a molécula de glicina é colocada em solução aquosa,um átomo de hidrogênio migra de carboxila para o grupo amina,formando, de um lado, um carboxilato, carregadonegativamente,edooutro,umgrupoNH3,carregadopositivamente.Essamoléculaapresenta,portanto,umdipolopositivamente.Essamoléculaapre-senta, portanto, um dipolo elétrico. A figura acima representa uma moléculadeglicinaemsoluçãoaquosa,comsuascargassituadas

noplanocartesianoxOynascoordenadas −

d2

0, ed2

0, .

Nessa

figura, A,MeNrepresentampontosnesseplanocartesianoeh,adistânciadeAàorigemdesseplano.

Considerandoessemodelo,julgueositensqueseseguem.

5OsentidodocampoelétricoresultantedessediplonopontoAapontodeAparaM.

52Considerandoqueadistânciahsejamuitomaiorqued,oquepermitefazeraaproximaçãosenq=tgq,écorretoconcluirqueomódulodocampoelétricoEresultantedessedipolonopontoA

édadopor E k qdh

= 2 , emquekéaconstanteeletrostáticaeq,a

6

2º vestibular/2008

cargaelementar.

53 Considerequeostrêsátomosqueformamocarboxilatoestejamposicionadossobreosvérticesdeumtriânguloisóscelescomumângulointernomedindo120º.Considere,ainda,queadistânciade um dos átomos de oxigênio até o átomo de carbono sejaiguala1,3Åequeumadascargasdodipoloestejaposicionadano pontomédio do segmento cujas extremidades são os doisátomos de oxigênio. Nessa situação, é correto afirmar que essa cargaestáamaisde0,6Ådedistânciadoátomodecarbono.

54Napresençadeumcampoelétricoexternoparaleloaoeixoyenosentido positivo deste, a molécula, como vista na figura, tenderá arodarnosentidohorárioemtornodoseucentrodemassa.

55Napresençadeumcampoelétricoexternoqueestejaapontadonosentidoposivitodoeixox,aenergiaeletrostáticadamoléculanestecamposerámáxima.

A

O sistema digestório, mostrado de forma esquemática na figu-ra ao lado, quebra todas as proteínas em seus aminoácidos paraqueelespossamentraremcorrentesanguínea.Ascélulas,então,usamosaminoácidoscomoblocosdeconstruçãoparacriarenzimaseproteínasestruturais.Omaufuncionamentodosistemadigestóriopodeafetaroorganismocomoumtodo.Porexemplo,pessoasquenãosintetizamaenzimalactase,necessária,paraquebraroaçúcardoleiteemglicoseegalactose,tornam-seintolerantesàlactose.Noqueserefereaosistemadigestórioeseuscomponentes,julgueositensaseguir,considerandoasinformaçõesapresentadas.

56 Condiserando a estrutura da lactose mostrada na figura a seguir, é correto afirmar que a cadeia carbônica dessa molécula é homo-gêneaearomática.

OH

OH OHOH

OH

HO

HO

HO

O O

O

57Alémdedesempenharpapelimportantenoprocessodedeglutiçãodealimentos,alínguapossuiquatrotiposdereceptoresgustati-vos,que,distribuídoshomogeneamenteportodaasuasuperfíciesuperior,permitemapercepçãodosmaisdiversossabores.

58Cada componente dos sistema digestório desempenha funçãoespecífica e, por isso, em cada órgão digestório, existem células diferentes, capazes de desempenhar cada função específica.

59 A visão que se tem do alimento e do cheiro dele não influenciam oprocessodigestivo.

60OórgãodesignadopelaletraA na figura possui musculatura lisa e suafunçãoprincipalérealizaraabsorçãodealimentosprotéicos.

6Apepsina,aocatalisarahidrólisedeproteínas,promoveorom-pimentodealgumasligaçõespeptídicas.

sOLuÇÃO

itens certos:(53),(54),(55),(58)e(6)

itens errados:(5),(52),(56),(57),(59)e(60)

Justificativas:

(5)OcampoapontadeMparaA.

(52)OdipolonopontoAserádadopor

E E k q

h dR n= ⋅ = ⋅ ⋅

+

⋅2 2

22

2 senθ

E kq

h d

d

hkqhp =

⋅

+

⋅ ≅2

2

22

2 3

(56)Acadeiacitadanãoéaromática(alicíclica)eéumacadeiaheterogenia.

(57)Aspapilasgustativasnãosedesponibilizamdemaneiraho-mogeneasobrealíngua.

(59)AvisãoeoAROMAdosalimentosbemcomoohoráriobio-lógico desencadeiam processos digestivos de preparação,comoporexemploasalvação

(60) Esse órgão não possui capacidade de absorver alimentosprotéicos.

A

BC

taxa

deat

ivid

ade

enzi

mát

ica

1 10ph

Noprocessodedigestão,váriasenzimasestãoenvolvidas.Cadauma atua em condições específicas de pHsobreumtipodesubstratoe em determinada parte do trato digestório. Considere que a figura acimailustreadependênciadataxadeatividadeenzimáticacomopHpara3enzimasdiferentesatuantesnosistemadigestórioesuponhaqueastrêscurvasA,BeC, mostradas na figura, sejam respectiva-mente, gráficos das seguintes funções, em que xrepresenteopH.

EA x) = – x2 + 5x + 6 EB x) = –3x2 + 39x – 120 EC(x) = –8x2 + 128x – 504

Combasenessas informaçõese sabendoqueo sucopancreático,cujapHéaproximadamenteiguala8,5,contémbicarbonato,julgueositensde62a69.

62ÉcorretorelacionaracurvaAcomaenzimaamilasepancreática,acurvaBcomaamilasesalivareacurvaCcomapepsina.

63AenzimaAatingesuataxadeatividademáximaquandooníveldepHéiguala2.

64AenzimaBnãoapresentataxadeatividadequandoovalordepHestivernointervano(1, 5)∪(8, 10).

65AtaxadeatividademáximadaenzimaCéinferiora8,3.

7

UnB 2008/2 – 2º dia

66AsenzimasAeCestarãoambasematividadecomovalordopHvariandonointervalocompreendidoentre4,8e6,1.

67OvalordepHparaoqualasenzimasBeCapresentamtaxasdeatividadesiguaisésuperiora 8,1.

68 Uma das funções do suco pancreático é acidificar o bolo alimen-tarquevemdoestômago.

69Ocontatodosucogástricocomsodacáusticalevaaformaçãodeumsal.

sOLuÇÃO

itens certos:(64),(65)e(69)

itens errados:(62),(63),(66),(67)e(68)

Justificativas:

(62)Arelaçãofeitaentreascurvasestáerrada.

(63) X v =−( )−( ) =5

2 12 5,

(66) Graficamente vemos que não é possível que as enzimas Ae

Cestejam“ambasematividade”.

(67) E x Ec xx x x x

x x

B ( ) ( )=

− + − = − + −− + =

3 39 120 8 128 5045 89 384 0

2 2

2

xx’’

x’

(68)Osucopancreáticoapresentacaráterbásicoefunçãoemul-sificante.

Textoparaositensde70a8

Na espécie humana, o alimento entra no tubo digestório pelaboca,ondeseiniciaadigestão,pormeiodamastigaçãoedocontatodoalimentocomasaliva.Asalivaéformada,basicamente,porágua(98%),enzimaseeletrólitosdissolvidos.Umeletrólitoencontradonasalivaéofosfato.Aconcentraçãoconsideradanormalparaesseíon,nasaliva,situa-seentre1,4 x 10–3 mol/Le3,90 x 10–2 mol/L.

A figura I, a seguir, mostra um crânio no qual o músculo masse-terexerceumaforçaFnomaxilarinferior,queéarticulado.Duranteamastigação,comamandíbulafechada,umaforçaGtambématuasobreomaxilarinferior,conformeilustrado.Asituaçãoémodeladautili-zando-seosistemacartesianoxOy da figura II, em que b=3a=7,5 cm,FycorrespondeàcomponenteverticaldaforçaFeO,opontoemtornodoqualomaxilarsearticula.

maxilarinferiorFy

G x

ab

y

Figura II

G

F

Figura I

Considerandoque,noinstanteemqueamandíbulaestáfechada,acomponenteFytenhamóduloiguala12Neaáreatotaldecontatoentre os dentes superiores e inferiores seja de 0,5 cm2, julgue ositensde70a80

70Aosecomerumpão,aquantidadedeamidodigeridodeveau-mentaramastigação.

7AforçaG,cujaintensidadenasituaçãoemqueamandíbulaestáfechadavale4 N, correspondeà reaçãodosdentesdaarcada

superior.

72Apressãomédiaentreosdentessuperioreseinferioresémaiorque40.000 N · m–2.

73Se,nasituaçãodescrita,umalimentoestiversendopressionadoentreosdentesdaarcadasuperioreosdaarcadainferior,entãoaforçaresultantesobreeleserá,emmódulo,igualaodobrodaintensidadedeG.

74SeacomponentehorizontaldaforçaFprovocaramovimentaçãodomaxilarinferior,entãoessacomponenteauxiliaránoprocessodetrituraçãodosalimentos.

75Seomúsculoquemovimentaamandíbulaatuassecomoumamola,aforçademastigaçãoseriaproporcionalaotamanhodoalimento.

76Se,emumciclodemastigação,aforçaFrealizartrabalhonulo,entãoelaéumaforçaconservativa.

77 A dentição dos animais extintos ajuda os cientistas a identificar asespécies,evidenciarseushábitosalimentaresedesvendaqraevoluçãodosgruposanimaisnaTerra.

78OfosfatopodeserrepresentadoporumaestruturadeLewisemquenãoseobedeceàregradoocteto.

79Onúmerodeoxidaçãodofósforonoíonfosfatoé–5,umavezqueeleémaiseletronegativoqueooxigênio.

80Considerando-sequeasconstatntesdedissociaçãoK1,K2e K3 do ácido fosfórico (H3PO4) sejam, respectivamente,7,6 x 10–3,6,3 x 10–8e4,4 x 10–13, é correto afirmar que o íon fos-fatocontribuiparaelevaropHdasaliva.

8Considerando,ainda,as informaçõesdotextoesupondoqueaconcentração de fosfato em 200 mL de uma amostra de salivaseja1,4 x 10–3 mol/Lesabendoqueamassamolardofosfatodesódioé163,94 g/mol,calcule,emg,amassadefosfatodesódioquedeveseracrescentadaaessaamostradesalivaparaqueaconcentraçãodefosfatoalcanceolimitesuperiordaconcentraçãoconsiderada normal. Multiplique o valor obtido por 100. Para amarcaçãonafolhaderespostas,desprezeapartefracionáriadoresultado final obtido, após efetuar todos os cálculos solicitados.

(ComoesteitemédotipoB,nãoseesqueçadetranscreveroresul-tadonuméricoparaafolhaderespostas.)

sOLuÇÃO

itens certos:(72),(74),(75),(77),(78)e(80)

itens errados:(70),(7),(73),(76)e(79)

(81)23

Justificativas:

(70)Nãohárelaçãoentreaquantidadedeamidoeoaumentodemastigação.

(7) F a G a b

G F aa b

aa

G N

y

y

⋅ − ⋅ +( ) =

= ⋅+

= ⋅

=

0

124

3

(72) p FA

p N

= ∴

=⋅

= ⋅−−3

0 5 10600004

2

,m

(73)Aresultanteseránula.

(76) Apenas não haverá variação de energia cinética, e nadapodemos afirmar sobre a conservação de energia.

(79)Onúmerodeoxidaçãodofósforoé+5

8

2º vestibular/2008

(8)8)1Ldesaliva___1,4 · 10–3 moldePO43–

0,21 desaliva___x → x = 0,28 · 103 mol de PO43–

CálculodonºdemollimitedePO43–

1Ldesaliva___3,9 · 102 moldePO43–

0,21 desaliva___y → y = 7,8 · 103 mol de PO43–

CálculodonºdemoldePO43–aseradicionadaédadopory

–x=7,52 10–3moldePO43–

1 moldeNa3PO4___1 molde

163,94 g___1 mol

g___7,52 · 10–3 molde

z=1,2328288 gdeNa3PO4

os músculos secontraem

os músculos serelaxam

bolo alimentaralimento semidigerido

Emumhomemadulto,ointestinodelgadoéumtubocompoucomaisde6mdecomprimentoepodeserdivididoemtrêsregiões:duodeno, jejuno e íleo. No intestino, as contrações rítmicas e osmovimentos peristálticos das paredes musculares movimentam oquimo,aomesmotempoemqueesteéatacadopelabile,enzimaseoutrassecreções,sendotransformadoemquilo.Considerequea

função d t t( ) = ×

+2

33sen π

descreva a variação dos diâmetro d,

emcm,deumaseçãododuodeno,duranteapassagemdoboloali-mentar,emquetrepresentaotempo,emsegundos,eque,duranteapassagemdoboloalimentar,ocomprimentododuodenonãosealtera, conforme ilustrado na figura.

Combasenessasconsiderações,julgueositensseguintes.

82Duranteapassagemdoboloalimentar,areferidaseçãododuo-denoatingeodiâmetromáximode5 cm.

83Duranteapassagemdoboloalimentar,ovalormínimoatingidopelodiâmetrodessaseçãododuodenoéinferiora1 cm.

84Apassagemdoboloalimentarporessaseçãododuodenolevamais2,8 s.

85 Graças ao peristaltismo, uma pessoa pode ficar de cabeça para baixoe,mesmoassim,seualimentopoderáchegaraointestino.

86Paranãodigeriremsuascélulassecretoras,asenzimasproteolí-ticastripsinaequimiotripsinasãosecretadasnoduodeno,comocomponentesdosucopancreático,nasformasinativastripsino-gênioequimiotripsinogênio.

87Nasregiõesdojejunoedoíleo,aabsorçãodenutrientesocorrepormeiodemecanismosativosepassivos,atravésdemicrovilo-sidadespresentesnamembranadascélulasepiteliais.

88Ointestinogrossoéolocalondeocorreadigestãoeoproces-samento das fibras vegetais, principalmente a celulose, que, por reter água, contrubui para tornar as fezesmacias e fáceis deseremeliminadas.

89 Nointestinogrosso,vivememmutualismomuitasbactérias,quetêmopapeldedissolverosrestosalimentíciosnão-assimiláveis,reforçaromovimentointestinaleprotegeroorganismocontrabactériasestranhas,geradorasdeenfermidades.

sOLuÇÃO

itens certos:(82),(84),(85),(86),(87),(88)e(89)

itens errados:(83)

Justificativas:

(83)83)

3 6

3

5

d

t

Considerequeoboloalimentar,emsuapassagempeloduodeno,tenhaaformadeumaesferacom3 cmderaioedensidadeiguala0,2 g/cm3.Considere,também,que40%damassadoboloalimentarsejaassimiladapeloorganismoe30%doqueéassimiladocorres-pondaalipídios.Partindodessasconsideraçõesetomando3comovaloraproximadoparap,façaoquesepedenositensaseguir,quesãodotipoB,desprezando,paramarcaçãonafolhaderespostas,a parte fracionária do resultado final obtido, após efetuar todos os cálculossolicitados.

90Calcule,emg,amassadesseboloalimentar

9Calcule.Emg,amassadecompostosquesãolipídiosassimiladapeloorganismo.Multipliqueovalorobtidopor100.

(ComoestesitenssãodotipoB,nãoseesqueçadetranscreverosresultadosnuméricosparaafolhaderespostas.)

Os nutrientes absorvidos pelos vasos sanguíneos do intestinopassamaofígadoantesdeseremdistribuídospelorestodoorganis-mo.Ofígadoantesdeseremdistribuídospelorestodoorganismo.Ofígadohumanopodedesempenharaté500funçõesdistintas,entreelas,asecreçãodabile.Eletem,também,grandecapacidadedeseregenerar.Comrelaçãoaessetema,julgueositensqueseseguem.

92Ossaisbiliarespodematuarcomodetergentes.

93Ocolóidegeradopelossaisbiliareséconstituídosporgotículasde gordura dispersas em água, pode ser classificado como emul-sãoefacilitaaaçãodaslípases.

94Ofígadoajudaaregularastaxasdeglicosenosanguepormeiodeconversãodestaemglicogênio.Nosmomentosdenecessida-de,oglicogênioéreconvertidoemmoléculasdeglicose,quesãorelançadasnacirculação.

95Alcoolistaspodemdesenvolvercirrosehepática,poisálcoolpodelesaroshepatócitos.

96Oaprimoramentodocontroledequalidadedosbancosdesangue,ousodepreservativosnas relações sexuais ea vacinação sãomedidasrecomendadsparaseremevitadosashepatitesAeB.

97A bilirrubina presente na bile é proveniente da destruição decélulashepáticasanormais.

9

UnB 2008/2 – 2º dia

sOLuÇÃO

itens certos:(92),(93),(94)e(65)

itens errados:(96)e(97)

(90)02

(91)259

Justificativas:

(90)Cálculodovolume: V R= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =43

43

3 3 1083 3 3π cm

Sejamamassaemgramas: m g= ⋅ =0 2 108 21 6, ,

(9)Sejaml

amassadelipídiosemgramas:

m g gl

= ⋅ ⋅ =0 3 0 4 21 6 2 592, , , ,

(96)AhepatiteAétransmitidaprincipalmenteporáguaealimen-toscontaminados.

(97)Abileéprovenientedehemáciasdigeridasnofígadoearma-zenadanavesículabiliar.

Anomaliasemestruturasnuclearespodemproduzirproblemasoudoenças.NadoençagenéticadenominadaTay-Sachs,ogenequecodifica a enzima hexosaminidase A está mutado, o que leva ao acú-milonocérebrodeumasubstânciachamadagangliosídioGM2,quepodedestruir-lheascélulas.AdoençadeTay-Sachséautossômicarecessiva.Parasaberseumindivíduoéportadordessadoença,ve-rificam-se os níveis da enzima hexosaminidase Anoseusangue.

Apartirdessasinformações,julgueositensqueseseguem.

98 Pais normais que sejam heterozigotos para o gene que codifica aenzimahexosaminidaseAtêmprobabilidadeiguala0,5deterumacriançacomadoençadeTay-Sachs.

99 Os indivíduos que possuem um alelo mutado no gene que codifi-caaenzimahexosaminidaseAnãoapresentamníveissanguíne-osnormaisdessaenzima.

sOLuÇÃO

itens errados:(98)e(99)

Justificativas:

(98) A probabilidade de uma criança filha de pais heterozigotos serafetadopeladoençaemquestãoéde25%(1/4).

(99) TaySachséumadoençaautossômica recessiva. Portantoheterozigotosapresentamfenótiposnormais.

Ocrescimentodapopulaçãohumanalevouaoaumentonade-mandaenergética.Emvirtudedosproblemasambientaisdecorren-tesdousodederivadospetróleocomoprincipal fontedeenergia,buscam-seatualmente, fontesdeenergia limpa, comoaeólica, asolareosbiocombustíveis.

No Brasil, o etanol obtido na cana-de-açucar tem sido usadocomo combustível. Comparado à gasolina (C8H18), o etanol causamenor impacto ambiental. Essa forma alternativa de energia temservidocomomodeloparaoutrospaíses.Noentanto,cuidadosde-vemsertomadosemrelaçãoaos impactosambientaisprovocadospelaexpansãodasplantaçõesdecana,comoperdadebiodiversida-deeemissãodegáscarbônicodevidoàsqueimadas.

Julgueospróximositensconsiderandooassuntoacimaabordado.

00AqueimadedeterminadamassadeetanolproduzmenosCO2queacombustãodamesmamassaoctano.

0OCO2produzidopelaqueimadecombustíveiséumóxidoco-valenteácidoe,porisso,podecontribuirparaaocorrênciadofenômenodenominadochuva-ácida.

02Acombustãodoetanoléumareaçãodeoxirredução.

103 Nos seres autotróficos, com a cana-de-açúcar, a energia química resultaexclusivamentedafotossíntese.

04Seaexpansãoagrícolaocorreremumaregiãonatural,aper-dadebiodiversidadesóseráobservadaquandohouverreduçãopopulacional nos diferentes níveis tróficos de uma pirâmide de biomassa

05Acana-de-açúcar,assimcomooutrasmonocotiledôneas,podemserdisseminadasporpropagaçãovegetativaquandoospedaçosdecauleutilizadospossuíremtecidosmeristemáticos.

sOLuÇÃO

itens certos:(00),(0),(02)e(05)

itens errados:(03)e(04)

Justificativas:

(103) Alguns seres autotróficos não são fotossintetizantes, como103) Alguns seres autotróficos não são fotossintetizantes, como porexemplo,osquimiossintetizantes.

(104) Cada nível trófico pode apresentar inúmeras espécies por-tantoabiomassapodesermantidamesmocomaextinçãodealgumasespéciespoisossobreviventespoderãoaumen-tarsuaspopulaçõesconservandoabiomassatotal.

Sabe-sequehábitossaudáveis,comoumaalimentaçãobalan-ceadaeapráticadeesportes, associadosa condiçõesambientaisfavoráveis,podemreduziraincidênciadeváriasdoençaseaumentaralongevidade.áriasinternaçõespoderiamserevitadasseadotadasessasmedidaspreventivas.

AtabelaIabaixoapresentaasporcentagensdeinternaçõesnoSUS,em200,associadasaosrespectivosdiagnósticoseorganiza-dasporfaixaetáriaesexodospacientes.

Tabela IDistribuição proporcional (%) das internações no SUS em 2001

diagnósticoprincipal

doenças do aparelhocirculatóriodoenças do aparelhorespiratório

doenças do aparelhodigestóriodoenças infecciosase parasitárias

doenças do aparelhogeniturinário

masculino por faixa etária(anos)

feminino por faixa etária(anos)

20-59 60 61-69 70-79 80 20-59 60 61-69 70-79 80

12

12

15

8

6

29

20

11

6

7

27

18

13

5

7

30

21

10

5

8 7

7

8

25

30 12

10

12

6

17

30 28 32 32

19 17 19 22

10 11 9 8

7 6 6 7

5 7 5 4

AtabelaIIabaixoapresentaadistribuição,segundofaixaetáriaesexodospacientes,de8.300internaçõesrealizadasemdetermi-nadaregião,em200.

Tabela II

masculino por faixa etária(anos)

feminino por faixa etária(anos)

20-59 60 61-69 70-79 80 20-59 60 61-69 70-79 80

1.200 600 1.400 400 200 1.300 500 1.500 700 500

total

3.800

total

4.500

Ministerio da Saúde. Sistema de informações Hospitalaresdo Sistema Único de Saúde (SIH-SUS) (com adaptações)

0

2º vestibular/2008

Considerandoque os diagnósticos referentes às internações apre-sentadasnatabelaIIobedeceramàsmesmasproporçõesapresen-tadasna tabela I, julgueos itensseguintes|, relativosao totaldeinternaçõesefetuadasnaregiãomencionada.

06Onúmerodehomensqueformainternadospordoençasinfec-ciosaseparasitáriasfoiinferiora350.

07Maisde450pessoascomidadeigualoumenorque60anosfor-mainternadascomdoençasdoaparelhodigestório.

08Achancedeserdosexomasculinoumapessoade709anosdeidadeoumaisquetenhasidointernadaésuperiora30%

09Aprobabilidadedeumamulhercomidadeentre20e59anosdeidadeoumaisquetenhasidointernadaésuperiora30%;

0Aprobabilidadedeserdosexofemininoumapessoade80anosdeidadeoumaisquetenhasidointernadaporcausadadoençadoaparelhorespiratórioésuperiora0,72.

Umaalimentaçãobalanceadaenutritivaéconstituídaporpro-teínas,carboidratosealimentossemgorduraseérecomendadaparaseevitaroaparecimentodedoençascardíacas.

sOLuÇÃO

itens certos:(06),(07)e(08)

itens errados:(09),(0)e()

Justificativas:

(09)A–Conjuntodasmulherescomidadeentre20e59anoscomdoençadoaparelhocirculatório.

B–Conjuntodasmulherescomidadeentre20e59anoscomdoençadoaparelhorespiratório.

P A B P A P B P A B

P A B P A B

P A B

∪( ) = ( ) + ( ) − ∩( )∪( ) = + − ∩( )

∪( ) = −

0 12 0 10

0 22

, ,

, PP A B∩( )

Logo não se pode afirmar nada.

(0) P =⋅

⋅ + ⋅

22100

500

22100

500 25100

200

P =

+≈110

110 500 6875,

()Gordurasemquantidademoderada,vitaminasesaissãoessenciaisparaoorganismo.

prod

utiv

idad

eméd

ia(k

g/ha

)700

600

500

400

300

200

100

0

220280

360

520570

680

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

900

26002750

área

colh

ida

(1.0

00ha

)

áreaprodutividade

1990 1995 2000 2005 2006 2007ano

cana-de-açucar na região Centro-Oeste(área colhida e produtividade)

NoCentro-Oeste,oplantiodecana-de-açúcareasuaprodutividadetêmaumentadonosúltimosanoscomrespostaàcrescentedeman-da por etanol, conforme mostra o gráfico acima. Tendo esse gráfico comoreferênciainicial,julgueositensqueseseguem.

2Amédiadaseqüêncianuméricacrescenteformadapelasáreascolhidasdecana-de-açúcar,noCentro-Oeste,nosanosde990,9995,2000e2005éinferiora330 mil ha.

3Amedianadaseqüêncianuméricacrescenteformadapelasáre-ascolhidasdecana-de-açúcar,noCentro-Oeste,nosanosapre-sentadosésuperiora450 mil ha.

4Se amesma tendência de crescimento apresentada de 2006para2007 formantidade007para2008, a área colhidadecana-de-açúcar,noCentro-Oeste,noanode20078seráinferiora8128 mil ha.

5Considerando-sequeodadosobreprodutividadeem2006sejatambém verdadeiro para determinado terreno de onde foramcolhidas 5.500 toneladas de cana-de-açúcar, é correto afirmar queaáreacolhidadesseterrenoéinferiora2.300 ha.

116 Considere que o gráfico da produtividade média no período de 2005a2007sejarepresentadoporumafunçãolinearequeessafunçãopossaserutilizadaparaestimarovalordaprodutividademédiadoanode2025.Nessecaso,aprodutividademédiaesti-madapara025serásuperiora4.000 kg/ha.

117 O coeficiente angular da reta que passa pelos pontos (1990, 900) e(995,.800),nosistemacartesianoxOy,ésuperiora200.

sOLuÇÃO

itens certos:(4)e(5)

itens errados:(2),(3),(6)e(7)

Justificativas:

(2)220 280 360 520

4345+ + + =

(3) Mediana = + =360 5202

440

(116) Lembrando que função linear deve ter como gráfico uma116) Lembrando que função linear deve ter como gráfico uma retapassandopelaorigemedenominandoporpaprodutivi-dademédiaestimadapara2005,temos:

p

p kg ha2750

20252006

2776

=

= /

(7) ∆∆

yx= −

−= =1800 900

1995 1990900

5180

Pesticidasaplicadosemgrandesáreasdeplantiotêmsidoen-contradosemcorposdeáguapróximosaessasáreaseemorganis-mosaquáticos.Considereque,noorganismodeumpeixe,aolongodo tempo t> 0, em segundos, a concentração cp(t) em mol/L dedeterminada substânciaquímicautilizadaempesticidas sejadadapelaexpressão:

C t C tp A( ) = − −

0 3 1

4, exp ,

EmquecAéconcentraçãoemmol/Ldessasubstâncianocorpodeáguaondeseencontraopeixe.

Combasenasinformações,julgueositenssubseqüentes.

8Emqualquerinstantet,cpdependelinearmentedecA.

9Quantot=ln(16),aconcentraçãodessasubstâncianoorganis-moéiguala0,15cA.

20Se,emt=12s,aconcentraçãodasubstâncianoorganismodopeixeéiguala0,006 mol/L,entãoaconcentraçãodessamesmasubstâncianaágua,nesseinstante,éinferiora0,02 mol/L.

UnB 2008/2 – 2º dia

2Ovalormáximodeconcentraçãoqueessasubstânciapodeatin-girnoorganismodessepeixeéinferiora25%dovalordacon-centraçãodasubstâncianaágua.

V

P

Q41

T3

T2

T1

T4

Q23

3

241

A figura acima mostra um diagrama PV (pressãoversusvolu-me)docicloOtto,apropriadoparamotoresqueusamcombustíveisleves,comogasolinaouetanol.Eleconsisteedoisprocessosadia-báticos intercalados por dois processos isocóricos. Na figura T1,T2,T3eT4 sãoas temperaturasno iníciodecadaetapaQ23éocalorenvolvidanaetapa2→3eQ41,ovalorenvolvidonaetapa4→ 1.Considerando essa figura, julgue os itens que se seguem, referentes aocicloOtto.

22Otrabalhoexecutadonasetapasesocóricasénulo.

23Naetapa2→3,aabsorçãodecalorQ23édadapelarelaçãoQ23 = Cp (T3 – T2), em que Cp é o valor específico a pressão constante.

24Nastransformaçõesadiabáticas,arelaçãoPxVéconstante.

125 A eficiência η do ciclo, definida como a a razão entre o trabalho realizado e o calor fornecido ao sistema, é dada pela relação

η = +1 41

23

QQ

.

sOLuÇÃO

itens certos:(8),(9),(22)e(25)

itens errados:(20),(2),(23)e(24)

Justificativas:

(20) C

Ce

C

p

A

A

12 0 006

0 3 1 1 0 006

0 021

3

( ) =

⋅ ⋅ −

=

=

,

, ,

, mol/L

(2) Para valores de t grandes o suficiente a expressão

14

− −

exp t tende a 1, logo 0 3 14

, exp⋅ ⋅ − −

C t

A tende

a0,3CA=30% CA

(23) Na expressão dada deveria aparecer Cv no lugar de Cp.Lembremosque Cvé calor específico a volume constante.

(24)Nasadiabáticastemosp·vγconstante.

A resolução dos efeitos do aquecimento global é outra justifica-tivaparaabuscaporoutrasfontesdeenergia.Umapossibilidadeéaampliaçãodousodeusinasnucleares.Emalgumasdessasusinas,

aenergiaéobtidaapartirdodecaimentoradioativodo 92238U cuja

meiavidaéde4,5 x 109anos–queproduz 90234Th .Noentanto,olixo

geradoporessasusinas,senãoforcuidadosamentearmazenado,causarásériosproblemasambientais.

Por isso, a atenção de pesquisadores em todo o mundo estávoltadaparaasfontesdeenergiaalternativas,como,porexemplogeradoreseólicos.

Oventoéodeslocamentodemassasdearprovocadopordife-rençasdepressãoatmosférica entreduas regiõesdistintas. Essasdiferençasdepressãotêmorigemtérmica,estandodiretamentere-lacionadascomaradiaçãosolarecomosprocessosdeaquecimentodemassasdear,Converte-se,atualmente,de1%a2%daenergiaprovenientedoSolemenergiaeólica,queéemtornode50a100ve-zessuperioràenergiaconvertidaembiomassa(0,0011%)portodasasplantasdaTerra.Umsistemadeconversãodeenergiaeólicaemenergia elétrica está esquematizado na figura abaixo.

v1

x1

A1

área v2

x2

A2

área

espessura

espessura

Vmédia

gerador

2

1

vv

0,2 0,4

0,4

0,6

0,6

0,8 1O0,2

e

Nesse esquema, as hélices convertem a energia cinética dosventosemenergiamecânica,quepodesertransformadaemenergiaelétrica. A figura ilustra a hélice de um gerador eólico atingida por umamassadearm,dedensidadeρ,contidaemumaregiãocilín-drica imagináriaR1, cujabase temáreaA1ecujaalturaéx1,quesedeslocacomvelocidadeconstantev1,emumintervalodetempo

∆t xv

= 1

1

.Partedessaenergiafazahélicegirarparagerareletrici-

dade.Essamassadearsaicomvelocidadev2ocupandoumaregiãocilíndricaimagináriaR2cujabasetemáreaA2ecujaalturaéx2<x.A figura mostra também um gráfico da eficiência e do processo de

transformaçãodeenergiaeólicacomofunçãodarazãovv

2

1

.

Combasenessasinformações,julgueositensde26a34.

26Otempodemeia-vidapara2 mols de 92238U é9,0 x 109anos.

27Nodecaimentoradioativodo 92238U para 90

234Th ,éemitidara-diaçãoalfa.

28Ofatodeaespessurax2sermenorquex1nãosedeveàcom-pressão do ar, pois este é um fluido incompressível.

29Avelocidadev2devesermaiorquev1.

30Apotênciafornecidaàspásdogeradoréproporcionalaocubodavelocidadev1.

131 A eficiência será máxima quando v2=0.

32Considerando-sequeamassamdearqueatingeahéliceocupeareferidaregiãocilíndricaemquex1éiguala2 meoraiodabaseéiguala5 m,entãoessamassamésuperiora150ρ.

33SeoraiodabaseR2forigualatrêsvezesoraiodabasedeReosvolumesdeR1eR2foremiguais,entãox1=6x2.

34Oalumínio,porserummetalquenãoéfacilmenteoxidadopelooxigênioatmosférico,éumaalternativaviávelparaaconstruçãode hélices de geradores como o mostrado na figura.

2

2º vestibular/2008

sOLuÇÃO

itens certos:(27),(30),(32)

itens errados:(26),(28),(29),(3),(33)e(34)

Justificativas:

(26) O tempo de meia vida é uma constante e independe da26)O tempodemeiavidaéumaconstantee independedaquantidadedematéria

(128) O fluído não é incompreensível

(29)Partedaenergiaéperdida.

(30) P Ect

mvt

mvz x

v m vz x A

A= =≥

=⋅

⋅ = ⋅⋅ ⋅

∴∆ ∆

12

12

11

13

1 11

= ⋅ρvz

A13

1,ondeA2dependedahelice.

(131) Pelo gráfico, a eficiência máxima ocorre para e≅0,6,ou

seja,vv

2

1

0 3≅ , . Então,v2>0.

(32)Podemoscalcularmdaforma:

m V x Am= ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅= >ρ ρ ρ ππρ ρ

1 122 5

50 150( ) ( )m m

(33) V VR R1 2= ,

π πr x r xx x

21

22

1 2

39⋅ = ( ) ⋅=

(34)Oalumínioéfacilmenteoxidado,porém,apelículaformadapeloóxidoprotegeorestantedometalimpedindo-odeen-traremcontatocomooxigênioatmosférico.

R = 10

A

escovas

I

II

A figura acima apresenta os elementos básicos de um gerador deeletricidadeligadoaumahélice:umaespiraretangularquegiraentreaspeçaspolaresdeummagneto.Aenergiaelétricageradaécoletadaporescovasconectadasaumresistorde10Ωemsériecomumamperímetro.

Considerandoasinformaçõesacima,julgueositensaseguir.

135 Com base nas linhas de campo magnético mostradas na figura, écorretoassociarapeçapolarindicadaporIaopólosulmag-nético.

36Quandoaespiraestiverperpendicularàslinhasdecampomag-nético, o fluxo de linhas magnéticas através dela será máximo.

37Haverádiferençadepotencialelétricoinduzidonão-nulonore-sistorRsomentequandoaespiraestiverperpendicularàslinhasdecampomagnético.

138 Com base na figura, é correto inferir que a corrente induzida medidanoamperímetroécontínua.

Considereumapilhaconstruídacomseuscomponentesnoesta-do-padrãoecujaaequaçãoquímicanão-balanceadasejaaapresen-tadaaseguir.

Fe2++Cl2→Fe3++Cl–

Utilizandoospotenciais-padrãodereduçãofornecidosnatabelaabaixo,façooquesepedenoitemaseguir,queédotipoB,despre-zando,paraamarcaçãonafolhaderespostas,apartefracionáriadoresultado final obtido.

Reação Potencial-padrãoderedução(E0)

e– + Fe3+ Fe2+ 0,77

2e– + Cl2 2Cl– 1,36

39Considerandoqueogeradordescritonotextoprecedenteentre-gue,aoresistorR,300kWdepotênciaelétrica,calculeonúmerodepilhascomoadescritaquedevemserligadasemsérieparaproduzir a mesma voltagem gerada pelo referido gerador nosterminaisdoresistorR.Dividaovalorencontradopor10.

(ComoesteitemédotipoB,nãoseesqueçadetranscreveroresul-tadonuméricoparaafolhaderespostas.)

sOLuÇÃO

itens certos:(36)

itens errados:(35),(37),(38)

(139)293

Justificativas:

(35)ApeçaIéopolonortemagnético,delasaemaslinhasdecampo.

(137) Haverá ddp sempre que houver variação no fluxo de linhas magnéticas.

(38)Acorrenteinduzidamedidanoamperímetroéalternada.

(39)Avoltagemdapilhavale:

DV=1,36 – 0,77 = 0,59V

SendoqueaDDPgeradapeloreferidogeradorvale:

P UR

=2

portanto, U 2 310 300 10= ⋅ ⋅ ,eentãoU V=1730

Assim,

n = =17300 59

2930,

,quedivididopor10resulta293.

AvidanaTerradependede2processosbásicosafotossínteseea fixação biológica de nitrogênio. Graças a essa fixação, o nitrogênio inorgânicoéconvertidoemnitrogênioorgânico,podendoentrarnosistemabiológiconaformadeproteínasvegetais,essenciaisàvida.Acercadesseassunto,julgueositenssubseqüentes.

40Pormeiodafotossíntese,plantasemicroorganismosconvertemodióxidodecarbonoatmosféricoemmoléculasorgânicas,libe-randooxigêniocomoproduto.

3

UnB 2008/2 – 2º dia

4Aconversãodenitrogênioinorgânicoemnitrogênioorgânicoéfeita porbactériasdo soloportadorasdaenzimanitrogenase,responsável pela redução de N2 em NH3 quando em simbiosecomplantasleguminosas.

142 Bactérias fixadoras de nitrogênio são capazes de favorecer a produçãodegramíneascomoacana-de-açúcar.

43Considerequeaseguinte reaçãoestejaemequilíbrioemumrecipienterígidoeselado.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) DH = 92,2 kJ a 25ºC

sOLuÇÃO

itens certos:(40),(4)e(42)

itens errados:(43)

Justificativas:

(43) Sendo a reação exotérmica o aumento de temperatura fará43)Sendoareaçãoexotérmicaoaumentodetemperaturafaráaconstantedeequilíbriodiminuir.

Sea temperaturaemqueessa reaçãoocorre for aumentada,haveráumdeslocamentodoequilíbrionosentidodereduzi-la,ouseja,ovalordaconstantedeequilíbrioserámaioraessanovatem-peraturaquea25ºC.

Nenhumdosoutrosplanetasdosistemasolartemcondiçõesse-melhantesàsdaTerraparaavida.Entreosdemaisplanetas,Marteéconsideradoomelhorcandidatoaabrigarvida.ConsiderequeamassadeMarteequivalhaa11%damassadaTerraeseuraiosejaiguala53%doraiodaTerra.ConsiderandotambémqueasórbitasdaTerraedeMartesejamcircularesemtornodoSol,queatem-peraturamédiadaTerrasejamaiorqueadeMarteequetodososgasessecomportemidealmente,julgueositensseguintes.

44Emórbitacircular,umplanetatemaceleraçãocomdireçãoper-pendicularàsuavelocidade.

45QuantomaisdistantedoSolestiverumplanetaemórbitaelípti-caemtornodoSol,maiorseráasuavelocidadetangencial.

46UmapessoaemMartepesaria56%doqueelapesanaTerra.

47Considerando-sequeadistânciadeMarteaoSolé1,52vezesadistância da Terra ao Sol, é correto afirmar que o ano marciano temmaisde650diasterrestres.

48ArazãoentreasvelocidadesdeescapedeMarteedaTerraémenorque0,18.

49Considerando-sequeaTerraeMartesejamesferasperfeitas,é correto afirmar que o volume de Marte é inferior a 20% dovolumedaTerra.

50Considerequeumexperimento tenha sido realizadoemdoissistemasidênticossendoqueumdessessistemasestáemMar-te e o outro, na Terra. Considere, ainda, que esses sistemasestejamemequilíbriotérmicocomoambienteexternoemqueseencontram.Cadasistemaconsisteemumrecipiente rígidoeselado,preenchidocomamesmaquantidadedematériadegases,comaseguintecomposição:78%deN2,21%deO2e1%deCO2. Considere, finalmente, que cada recipiente contenha em seu interior o mesmo número de moscas drosófilas que inspiram O2eexpiramCO2. Nessa situação, é correto afirmar que a pres-sãoexercidapelosgasesnointeriordorecipienteemMarteserámaiorqueaexercidanorecipientelocalizadonaTerra.

sOLuÇÃO

itens certos:(44),(47)e(49)

itens errados:(45),(46),(48)e(50)

Justificativas:

(45)Ocorreocontrário,ouseja,paramaioresdistânciastemosmenoresvelocidadestangenciais.

(46)SejagmagravidadeemMarteegTnaTerra:

g G MR

GMR

g gm T T= ⋅( )

= = =0 110 53

0 39 0 39 392 2,

,, , %

UmapessoaemMartepesaria39%doqueelapesanaTerra.

(48)SejaVmavelocidadedeescapeemMarteeVTnaTerra:

V G MR

G MR

V

VV

m T

m

T

= ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =

∴ =

2 0 110 53

0 456 2 0 456

0 456

,,

, ,

,

(50)OfatodatemperaturanaTerrasermaiorqueadeMartejágarantemaiorpressãonaTerra.