(Dissertativa) Uma lâmpada UV emite irradiância I = 0,50 W·m?² sobre área A = 1,0×10?² m² por tempo t = 60 s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(Dissertativa) Uma lâmpada UV emite irradiância I = 0,50 W·m?² sobre área A = 1,0×10?² m² por tempo t = 60 s; fração absorvida pelo tecido f = 0,80; massa do tecido m = 5,0×10?² kg. Calcule a energia absorvida E e a dose D em Gy (1 Gy = 1 J·kg?¹). Discuta riscos biológicos e proponha medidas de proteção e limites experimentais. Apresente cálculos e justificativas.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: potência incidente P_inc = I·A = 0,50·1,0×10?² = 5,0×10?³ W. Energia incidente E_inc = P_inc·t = 5,0×10?³·60 = 0,30 J. Energia absorvida E_abs = f·E_inc = 0,80·0,30 = 0,24 J. Dose D = E_abs/m = 0,24/0,05 = 4,8 Gy. Discussão: 4,8 Gy é uma dose alta para tecido localizado; UV não ionizante pode causar queimaduras, lesões oculares e danos ao DNA por fotoquímica. Medidas de proteção: limitar tempo de exposição, usar barreiras opacas (vidro/tecido), proteção ocular adequada, sinalização e medições de irradiância; estabelecer limites experimentais inferiores (ex.: fracionar exposição, manter I e t para D « 1 Gy). Justifique usando unidades (J e kg) e relação D = E_abs/m; proponha monitoramento com sensor de irradiância e protocolos de segurança para reduzir risco biológico e garantir repetibilidade dos resultados.
Explicação
Os cálculos apresentados demonstram claramente a aplicação das fórmulas de potência, energia absorvida e dose, levando em consideração a fração absorvida pelo tecido, o que resulta em uma dose significativa. A discussão dos riscos biológicos relacionados à exposição à radiação UV e as medidas de proteção propostas são fundamentais para garantir a segurança durante experimentos. A justificativa com unidades e a sugestão de monitoramento reforçam a importância de práticas seguras e a minimização de riscos.
Raio-X da questão
energia absorvida e dose
avaliacao
cálculo de energia · dose de radiação
Revisar conceitos de irradiância e dose em Gy.
O aluno pode confundir a energia absorvida com a irradiância, não considerando a área e o tempo corretamente nos cálculos.
saude
pensamento_critico
cientifico
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