Em uma atividade de Biologia sobre a origem dos elementos químicos presentes nos seres vivos, a turma analisou…

Questão

Em uma atividade de Biologia sobre a origem dos elementos químicos presentes nos seres vivos, a turma analisou como as estrelas produzem hélio a partir de hidrogênio. O quadro de discussão comparou três possibilidades: a cadeia próton–próton, o ciclo CNO e a reação triplo-alfa. Para uma estrela com massa próxima à do Sol, aproximadamente 2 × 10^30 kg, os modelos indicam temperatura central da ordem de 10^7 K. A identificação da reação é relevante porque os elementos formados nas estrelas participam da constituição da matéria encontrada nos organismos e nos ecossistemas. Com base no texto, descreva a reação nuclear dominante que transforma hidrogênio em hélio no núcleo de uma estrela com massa próxima à do Sol e indique a ordem de grandeza da temperatura central necessária, usando a unidade K.

1. A) Ciclo CNO; temperatura central T ≈ 10^7 K.
2. B) Reação triplo-alfa; temperatura central T ≈ 10^7 K.
3. C) Cadeia próton–próton (p–p); temperatura central T ≈ 10^7 K.
4. D) Ciclo CNO; temperatura central T ≈ 10^8 K.
5. E) Cadeia próton–próton (p–p); temperatura central T ≈ 10^8 K.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o contexto. Estrelas com massa próxima à do Sol (cerca de 2 × 10^30 kg) produzem energia fundindo hidrogênio em hélio no núcleo. Passo 2: Compare as reações. A cadeia próton–próton funde quatro prótons, por etapas, para formar um núcleo de hélio-4, e é a via dominante em estrelas de massa solar. O ciclo CNO usa carbono, nitrogênio e oxigênio como catalisadores e predomina em estrelas mais massivas e mais quentes. A reação triplo-alfa junta três núcleos de hélio para formar carbono, processo típico de estrelas mais evoluídas, e não converte hidrogênio em hélio. Passo 3: Analise a temperatura. Para estrelas de massa solar, a temperatura central é da ordem de 10^7 K (cerca de 1,5 × 10^7 K), que é o valor dado no texto. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas. A indica o ciclo CNO, que não é dominante em estrelas de massa solar. B indica a reação triplo-alfa, que não transforma hidrogênio em hélio. D combina o ciclo CNO, que não é o processo dominante aqui, com a temperatura de 10^8 K, que é alta demais para o caso. E associa a cadeia p–p à temperatura de 10^8 K, que supera a ordem de grandeza indicada pelo texto. Passo 5: Conclusão. A alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere as reações de fusão nuclear e suas condições.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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