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— Engenheira, que tecnologia de luz UV-C oferece desinfecção eficiente sem riscos ambientais? perguntou o…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Engenheira, que tecnologia de luz UV-C oferece desinfecção eficiente sem riscos ambientais? perguntou o gestor do hospital. O setor avaliou duas opções: Lâmpada A: tubo de vapor de mercúrio de 30 W, emite 254 nm (energia por fóton ˜4,87 eV), contém 4 mg de Hg e vida útil de 9 000 h. Lâmpada B: diodo emissor de 40 W, emite 265 nm (energia por fóton ˜4,68 eV), não utiliza metais tóxicos e vida útil de 20 000 h. Ambas superam a energia mínima de 4,6 eV necessária para ruptura de DNA de microrganismos. O gestor deve optar pela tecnologia que alia segurança ambiental à eficácia de desinfecção. Analise o texto e identifique a alternativa que indica a tecnologia com menor risco à saúde e manutenção da eficácia de desinfecção.

  1. A) Utilizar ambas as lâmpadas em alternância para equilibrar eficiência e toxicidade
  2. B) Adotar a lâmpada B, pois não contém metais tóxicos e emite fótons acima de 4,6 eV
  3. C) Escolher a lâmpada A por consumir menos potência e emitir fótons de maior energia
  4. D) Substituir a lâmpada B por lâmpada fluorescente comum para reduzir consumo
  5. E) Reduzir o tempo de uso da lâmpada A para mitigar a toxicidade do mercúrio

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. O critério do enunciado é a tecnologia que alia segurança ambiental e à saúde à eficácia de desinfecção. Passo 2: Calculando a energia dos fótons pela relação E = 1240 / comprimento de onda em nm, a lâmpada A (254 nm) emite cerca de 4,88 eV e a lâmpada B (265 nm) emite cerca de 4,68 eV. As duas superam o limiar de 4,6 eV, portanto a eficácia de desinfecção é equivalente e não decide a escolha. Passo 3: O fator decisivo é a toxicidade. A lâmpada A contém 4 mg de mercúrio, metal tóxico que exige descarte especial e apresenta risco de contaminação. A lâmpada B é um diodo emissor que não utiliza metais tóxicos, eliminando esse risco ambiental e à saúde. Passo 4: Logo, a alternativa B é a correta, pois descreve exatamente a tecnologia sem metais tóxicos e com fótons acima de 4,6 eV. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) usar as duas lâmpadas em alternância mantém a exposição ao mercúrio da lâmpada A, então não elimina o problema. C) a lâmpada A consome menos potência (30 W contra 40 W), mas isso não compensa o mercúrio, e fótons mais energéticos não trazem ganho, pois ambas já superam 4,6 eV. D) lâmpadas fluorescentes comuns também contêm mercúrio e não são a solução de desinfecção UV-C indicada no texto. E) reduzir o tempo de uso diminui a exposição, mas não elimina o risco do mercúrio nem o descarte do tubo, então não resolve a questão. Gabarito oficial B confirmado.

💡 Dica: Compare os dados das lâmpadas quanto à segurança ambiental e eficácia de desinfecção.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

Acredita que misturar as lâmpadas equilibra eficiência e toxicidade, supondo que o uso parcial da lâmpada com mercúrio seja aceitável. Não percebe que qualquer uso da lâmpada A mantém o risco do mercúrio.

B Correta

Correto: elimina risco de Hg e mantém energia de fóton suficiente para desinfecção.

C Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Considera apenas vantagens isoladas, como menor potência e maior energia do fóton, sem levar em conta a toxicidade do mercúrio, que é o critério central de segurança ambiental do enunciado.

Por que engana: Escolher a lâmpada apenas pelo consumo de energia ou energia do fóton sem considerar toxicidade.

D Erradaerro: Conceitual

Supõe que lâmpada fluorescente comum seria uma opção mais segura e eficiente, sem saber que ela também contém mercúrio e não é indicada para desinfecção UV-C eficaz.

E Erradaerro: Conceitual

Acredita que reduzir o tempo de uso elimina o risco do mercúrio, ignorando que o metal continua presente no tubo e exige descarte adequado, além de ainda haver contaminação possível.

Raio-X da questão

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

energia fóton, toxicidade, desinfecção UV-C

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia de fótons UV-C · efeitos ambientais de metais tóxicos

📚 Reveja

estude energia de fótons e impactos ambientais de materiais tóxicos

⚠️ Erro mais comum

Escolher a lâmpada apenas pelo consumo de energia ou energia do fóton sem considerar toxicidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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