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ONC · Terra e ambiente

Questões de Energia e recursos naturais da ONC

7 questões oficiais da ONC sobre Energia e recursos naturais, de 2016 a 2023, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 3 fáceis, 4 médias.

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6 questões de Energia e recursos naturais resolvidas

ONC 2023 · 6º e 7º anos · Questão 1fácil

O fracking é uma técnica utilizada na extração de gás natural e petróleo em camadas de rocha pouco permeáveis, como o xisto. Neste processo, há a injeção de uma mistura de água, produtos químicos e areia em alta pressão nos poços de perfuração para criar fraturas na rocha, permitindo a liberação dos hidrocarbonetos contidos nela (figura abaixo). O fracking é um processo controverso, pois há preocupações sobre seus impactos ambientais e potenciais riscos para a saúde e o abastecimento de água. Essas preocupações incluem o uso excessivo de água, a contaminação da água subterrânea por produtos químicos utilizados no processo, o risco de terremotos induzidos pelas operações de fracking e a emissão de gases de efeito estufa, como o metano.

Imagem da questão

Fonte: naofrackingbrasil.com.br

Tendo em vista os problemas relacionados ao processo citado acima, é necessário que haja ações no sentido de reduzir impactos ambientais. Neste contexto, assinale a opção que traz processos ou ações menos danosos ao meio ambiente, como alternativa ao fracking.

  1. A

    Pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias de produção de energia; uso de energia nuclear; mineração de carvão.

  2. B

    Uso de energia nuclear; uso de energias eólica e solar; pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias de produção de energia.

  3. C

    Uso de energias eólica e solar; projetos de eficiência energética; pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias de produção de energia.

  4. D

    Projetos de eficiência energética; pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias de produção de energia; mineração de carvão.

  5. E

    Extração de petróleo; mineração de carvão; Maximização da eficiência energética para redução da dependência de combustíveis fósseis.

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Gabarito: C

A pergunta pede ações menos danosas ao ambiente que o fracking. Basta descartar as opções que incluem fontes poluentes ou de risco:

  • Mineração de carvão e extração de petróleo: combustíveis fósseis que emitem gases de efeito estufa e degradam o ambiente. Eliminam A, D e E.
  • Energia nuclear: não emite CO₂ na geração, mas gera rejeitos radioativos e risco de acidentes. Elimina B.

Sobra a opção com energias eólica e solar (renováveis e limpas), eficiência energética (gastar menos energia para o mesmo serviço) e pesquisa de novas tecnologias.

Resposta: C

Dica: em questões de impacto ambiental, procure a alternativa que só tem fontes renováveis e redução de consumo.

Questão 2 · ONC 2021 · 8º e 9º anos · Questão 6fácil

Uma das preocupações dos órgãos responsáveis pela produção e distribuição de energia elétrica é desacelerar o consumo dessa energia para reduzir o impacto ambiental, buscando o desenvolvimento sustentável. Nesse intuito, muitas medidas para economizar energia elétrica e promover o seu consumo consciente foram transformadas em campanhas publicitárias.

Imagem da questão

Fonte: https://www.tebel.com.br/blog/consumo-consciente-como-aderir-a-este-habito/.

Dentre as ações listadas abaixo, selecione a que NÃO é um hábito de consumo consciente.

  1. A

    Lavar à máquina ou passar roupas em quantidades mínimas a cada vez.

  2. B

    Em supermercados, escolher os produtos da geladeira antes de abrir a porta de vidro.

  3. C

    Pintar as paredes e o teto com cores claras para iluminar com lâmpadas menos potentes.

  4. D

    Desconectar das tomadas aparelhos elétricos desligados, pois alguns possuem “modo espera”.

  5. E

    Desligar as lâmpadas todas as vezes que sair de um ambiente.

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Gabarito: A (elaborado pelo Treinamento 101)

A questão pede o hábito que não economiza energia.

  • Escolher o produto antes de abrir a geladeira reduz a entrada de ar quente: consciente.
  • Paredes claras refletem mais luz, e lâmpadas menos potentes bastam: consciente.
  • Tirar da tomada aparelhos em "modo espera" corta um consumo contínuo: consciente.
  • Apagar a luz ao sair do ambiente: consciente.

Já lavar ou passar roupas em pequenas quantidades a cada vez obriga a ligar a máquina e o ferro muitas vezes. O ferro gasta muita energia para aquecer, e a máquina gasta água e energia por ciclo. O certo é juntar roupa e lavar ou passar tudo de uma vez.

Resposta: A

Dica: aparelhos que aquecem (ferro, chuveiro, secadora) gastam muito ao esquentar; usá-los poucas vezes e com carga cheia economiza.

Questão 3 · ONC 2018 · 3º ano do ensino médio · Questão 6média

Biocombustíveis são combustíveis de origem biológica não fóssil, como o etanol. É possível gerar combustível de várias plantas e algas. No Brasil, por exemplo, o etanol é largamente usado, sendo produzido a partir da cana de açúcar.

Imagem da questão

O rendimento dos motores que usam esses combustíveis não ultrapassa 40% e sua temperatura máxima fica por volta da metade da temperatura de fusão do material que compõem os motores. Esses valores são similares ao que são encontrados nos motores que usam combustível fóssil.

Sobre esse contexto, identifique a proposição verdadeira.

  1. A

    Duplicar o rendimento dos automóveis é uma saída possível e de curto prazo para o desenvolvimento sustentável.

  2. B

    A utilização de áreas agrícolas para a produção de biocombustível não está interferindo na produção de alimentos no mundo.

  3. C

    Os motores que usam os biocombustíveis são motores térmicos que transformam até 40% da energia química perdida na combustão em energia térmica e o resto, em trabalho (energia cinética).

  4. D

    Durante a produção de matéria prima para os biocombustíveis, o consumo CO2 na fotossíntese é ultrapassado pela produção de CO2 na respiração vegetal, nas queimadas e no uso de equipamentos agrícolas e de transporte.

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Gabarito: D

  • A) Falsa. Motores térmicos têm rendimento limitado pela segunda lei da termodinâmica (ciclo de Carnot), e o enunciado diz que eles já trabalham perto do limite permitido pelos materiais. Dobrar 40% para 80% não é possível, muito menos a curto prazo.
  • B) Falsa. Usar terras agrícolas para cana, milho ou soja de biocombustível compete com a produção de alimentos; esse é um dos debates centrais sobre o tema.
  • C) Falsa. Está invertida: até 40% da energia química vira trabalho, e o restante (60% ou mais) se perde como calor.
  • D) Verdadeira. Na cadeia de produção da matéria-prima, além do CO2 que as plantas absorvem, há CO2 liberado pela respiração das plantas, pelas queimadas (como a da palha da cana) e pelo diesel das máquinas e caminhões. Segundo a banca, essas emissões superam o que a fotossíntese consome.

Resposta: D.

Dica: biocombustível não é automaticamente "carbono zero": conte as emissões de plantio, colheita e transporte.

ONC 2017 · 8º e 9º anos · Questão 4fácil

A sentença abaixo está incompleta.

"Os geradores usados nas grandes usinas elétricas transformam _____ I _____ em energia elétrica. Por sua vez, _____ I _____ pode ser obtida da energia potencial da água ou do vapor d'água (proveniente de II). Em _____ II _____, o calor necessário para produzir o vapor d'água pode ser obtido pela queima de _____ III _____ ou _____ IV _____, ou por meio de _____ V _____."

Qual das combinações apresentadas a seguir completa a sentença corretamente?

  1. A

    I – energia cinética; II – usinas termoelétricas; III – carvão; IV – derivados de petróleo; V – reações nucleares

  2. B

    I – energia mecânica; II – usinas termoelétricas; III – urânio; IV – outros compostos radioativos; V – fusão nuclear

  3. C

    I – energia mecânica; II – usinas nucleares; III – água radioativa; IV – compostos de urânio; V – reações nucleares

  4. D

    I – energia cinética; II – usinas termoelétricas; III – água termal; IV – água radioativa; V – fusão nuclear

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Gabarito: A

I: o gerador transforma a energia de movimento (cinética) da turbina em energia elétrica. Essa energia de movimento vem da água que desce (energia potencial) ou do vapor que gira a turbina.

II: o vapor d'água que move turbinas é produzido nas usinas termoelétricas, que aquecem água com calor.

III e IV: o calor vem da queima de combustíveis: carvão e derivados de petróleo (óleo, gás). Urânio e "água radioativa" não são queimados.

V: a outra forma de obter o calor é por reações nucleares (fissão do urânio, nas usinas termonucleares).

Por que as outras atraem: B e C trocam queima por material radioativo, que não sofre combustão. B e D falam em fusão nuclear, que ainda não é usada em usinas comerciais. D cita água termal e água radioativa como combustíveis, o que não faz sentido.

Resposta: A.

Dica: "queima" é combustão, que exige um combustível (carvão, petróleo, gás, biomassa). Energia nuclear não vem de queima, vem de reação nuclear.

Questão 5 · ONC 2017 · 2º ano do ensino médio · Questão 4média

Em um equipamento construído artesanalmente, a luz solar atravessa uma tampa de vidro transparente e incide sobre a água salobra. Ao encontrar o vidro, o vapor produzido vira um líquido, que escorre pelo painel até chegar a um recipiente coletor. Em outro equipamento, a purificação é realizada de modo similar, porém a utilização de um espelho leva a obtenção de quantidades maiores do líquido. A luz refletida aquece um tubo contendo óleo natural, que fornece calor para purificar a água salobra.

Adaptado de: http://noticias-alternativas.blogspot.com.br/2014/07/

Nessas formas de utilização da energia solar:

  1. A

    um dos sistemas utiliza um processo de dessalinização semelhante ao de osmose inversa de alta pressão.

  2. B

    a superfície do espelho é recoberta por silício, por isso o tubo contendo óleo natural sofre um maior aquecimento.

  3. C

    o uso de um espelho parabólico contribui para se obter mais água, pois reflete muito mais área de superfície do sol em uma área menor.

  4. D

    a água coletada nesses equipamentos é limpa e a sua ingestão diária ajuda na manutenção do equilíbrio eletrolítico do nosso organismo.

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Gabarito: C

Os dois equipamentos são destiladores solares: a água salobra evapora com o calor do Sol, o vapor se condensa num vidro mais frio e escorre para o coletor. Os sais ficam para trás.

  • A: falsa. Osmose inversa força a água a passar por uma membrana sob alta pressão. Aqui a separação é por evaporação e condensação (destilação).
  • B: falsa. Espelhos refletem por causa de uma camada metálica (prata, alumínio). Silício é o material das células fotovoltaicas, que transformam luz em eletricidade.
  • C: correta. Um espelho côncavo (parabólico) recolhe a luz que chega numa área grande e a concentra numa área pequena (o tubo de óleo). Mais energia por área significa temperatura mais alta, mais evaporação e mais água purificada.
  • D: falsa. A água destilada quase não tem sais minerais; ela não repõe eletrólitos (sódio, potássio).

Resposta: C.

Dica: concentradores solares (espelhos parabólicos) trocam área por intensidade: a mesma energia do Sol cai numa área menor e aquece mais.

Questão 6 · ONC 2016 · 2º ano do ensino médio · Questão 4média

O interesse científico-tecnológico por fontes energéticas cresceu nos últimos anos com a comprovação de grandes reservas de hidrato de metano. Também conhecido por gelo de metano, metano hidratado ou clatrato, uma palavra de origem latina cujo significado é “gaiola”, esse composto cristalino de composição (CH4)4(H2O)23 ocorre em locais onde a água e o metano podem se combinar em condições apropriadas de temperatura e pressão, segundo a seguinte reação:

4 CH4(g) + 23 H2O(l) Imagem da questão (CH4)4(H2O)23(s)

Nas condições ambientais encontradas no fundo do oceano, o composto é estável e sua estrutura resulta do confinamento de moléculas de metano no interior da estrutura cristalina de gelo de água, apesar de não ocorrerem ligações entre o hospedeiro e o hóspede.

Qual das opções abaixo apresenta uma afirmativa correta sobre o gelo de metano?

  1. A

    O hidrato de metano é proveniente de uma reação química entre a água e o metano.

  2. B

    Os processos de extração do metano a partir do clatrato podem se basear no aumento da pressão ou na redução da temperatura.

  3. C

    O uso do hidrato de metano pode agravar os efeitos do aquecimento global, pois a liberação do metano interfere no ciclo do carbono.

  4. D

    A estabilidade dos blocos de hidrato de metano depende das baixas pressões e das baixas temperaturas encontradas sob as profundas águas marítimas.

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Gabarito: C

A. Errada. O texto diz que o metano fica preso na rede cristalina do gelo, sem ligações entre hospedeiro e hóspede. Não há reação química entre água e metano, só um aprisionamento físico.

B. Errada. O hidrato é estável em alta pressão e baixa temperatura. Para liberar o metano é preciso fazer o contrário: reduzir a pressão ou aumentar a temperatura.

C. Correta. O metano é um gás de efeito estufa muito potente. Extraído e queimado, vira CO2; se escapar durante a extração, vai direto para a atmosfera. Nos dois casos, carbono que estava guardado no fundo do mar entra no ciclo do carbono e pode agravar o aquecimento global.

D. Errada. No fundo do oceano a pressão é alta (muita água em cima), não baixa.

Resposta: C.

Dica: no fundo do mar a pressão é alta e a temperatura é baixa; o que é estável lá se desfaz quando a pressão cai ou a temperatura sobe.