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Física3ª sérieBNCC EM13CNT103Difícil⏱ medio

Em uma aula sobre fontes de energia, estudantes analisaram dois processos nucleares. Na fissão, um núcleo…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT103

Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma aula sobre fontes de energia, estudantes analisaram dois processos nucleares. Na fissão, um núcleo pesado, como o urânio-235, absorve um nêutron e se divide em núcleos menores, liberando energia e novos nêutrons. Esse processo pode sustentar uma reação em cadeia e é utilizado atualmente em usinas nucleares. Na fusão, núcleos leves, como deutério e trítio, se unem e formam um núcleo de hélio, liberando energia. Embora cada reação de fusão libere menos energia que a fissão de um núcleo de urânio, a fusão libera mais energia quando se compara a mesma massa de combustível. As estrelas produzem energia por fusão, mas os reatores de fusão ainda estão em desenvolvimento. Ambos os processos exigem controle tecnológico e podem estar associados à produção de materiais radioativos, por mecanismos diferentes. Com base no texto, qual comparação entre a fissão e a fusão nuclear está correta quanto à energia liberada e às aplicações desses processos?

  1. A) A fusão libera mais energia por unidade de massa, mas a fissão já é utilizada comercialmente em usinas nucleares.
  2. B) A fissão libera mais energia por reação e a fusão já é utilizada comercialmente em usinas nucleares.
  3. C) A fissão e a fusão liberam a mesma energia por unidade de massa e já são usadas comercialmente em usinas nucleares.
  4. D) A fissão libera mais energia por unidade de massa e a fusão já é utilizada comercialmente em usinas nucleares.
  5. E) A fusão libera mais energia por unidade de massa e a fissão permanece restrita a pesquisas experimentais.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Leia o texto com atenção e identifique as afirmações sobre energia liberada. O texto diz que cada reação de fusão libera menos energia que a fissão de um núcleo de urânio, mas que a fusão libera mais energia quando se compara a mesma massa de combustível. Ou seja, por reação a fissão leva vantagem, e por unidade de massa a fusão leva vantagem.
  2. Identifique as aplicações citadas. O texto afirma que a fissão 'é utilizada atualmente em usinas nucleares', enquanto os reatores de fusão 'ainda estão em desenvolvimento'. Portanto, apenas a fissão é usada comercialmente hoje.
  3. Combine as duas informações. A alternativa A afirma que a fusão libera mais energia por unidade de massa (correto, segundo o texto) e que a fissão já é utilizada comercialmente em usinas nucleares (correto). Logo, A é a comparação correta.
  4. Analise as demais alternativas. B está errada porque afirma que a fusão já é usada comercialmente, o que o texto nega. C está errada porque diz que fissão e fusão liberam a mesma energia por unidade de massa, contrariando o texto. D está errada por dois motivos: atribui à fissão a maior energia por unidade de massa e à fusão o uso comercial já consolidado. E está errada porque afirma que a fissão permanece restrita a pesquisas, quando o texto diz que ela é usada em usinas.
  5. Observação sobre o gabarito: o gabarito oficial A está coerente com o texto, portanto não há discordância.

💡 Dica: Liste as diferenças e semelhanças entre fissão e fusão.

Alternativa por alternativa

A Correta

O texto diferencia dois critérios de comparação energética. Por reação individual, a fissão de um núcleo pesado libera mais energia que uma reação de fusão; porém, considerando a mesma massa de combustível, a fusão libera mais energia. Quanto às aplicações, a fissão já é empregada em usinas nucleares, enquanto os reatores de fusão ainda estão em desenvolvimento. Portanto, a alternativa correta precisa combinar o critério energético indicado no texto com a situação tecnológica atual.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno considerou corretamente que a fissão libera mais energia por reação, mas inverteu o status de uso comercial, supondo que a fusão já opera em usinas por ser a 'fonte das estrelas'.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno entendeu que, por se tratar de processos nucleares, ambos liberam a mesma energia por massa e ambos já são comerciais, ignorando a comparação explícita feita no texto.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno associou a fissão à maior energia por unidade de massa, confundindo a vantagem por reação com a vantagem por massa de combustível, e também supôs que a fusão já é comercial.

E Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno acertou que a fusão libera mais energia por massa, mas interpretou que a fissão está restrita a pesquisas, confundindo a fissão com a fusão, que é a tecnologia ainda em desenvolvimento.

Por que engana: Confundir os tipos de reacoes nucleares e suas caracteristicas, como associar hidrogenio a fissão ou pensar que fusão gera residuos perigosos.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ comparativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

fissão e fusão nuclear

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

conceito de reacoes nucleares · energia liberada em reacoes nucleares

📚 Reveja

Revisar os conceitos de fissão e fusão nuclear e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir os tipos de reacoes nucleares e suas caracteristicas, como associar hidrogenio a fissão ou pensar que fusão gera residuos perigosos.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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