Ao investigar possíveis fontes de energia para reações químicas na Terra primitiva, pesquisadores compararam…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao investigar possíveis fontes de energia para reações químicas na Terra primitiva, pesquisadores compararam diferentes fenômenos. Para evitar uma comparação apenas qualitativa, todos os valores abaixo foram convertidos em potência média recebida por unidade de área, em W/m², durante o processo indicado. A radiação ultravioleta solar tinha intensidade de 4 W/m² no topo da água e, a uma profundidade d, obedecia à relação I(d) = 4e^(-10d), com d em metros. Na profundidade de 0,50 m, sua intensidade era aproximadamente 2,7 × 10^(-2) W/m². Uma descarga elétrica liberava 5 × 10^8 J sobre uma área de 1 × 10^6 m² durante 10 s, correspondendo a 50 W/m² durante a descarga. Um impacto de meteorito liberava 1 × 10^12 J sobre uma área de 1 × 10^8 m² durante 100 s, correspondendo a 100 W/m² durante o impacto. A radiação cósmica fornecia 1 × 10^(-3) W/m². Já uma fonte hidrotermal mantinha um fluxo térmico contínuo de 0,2 MW/m², isto é, 2 × 10^5 W/m², no assoalho oceânico. Assim, os valores podem ser comparados diretamente quanto ao aporte energético por unidade de área no ambiente aquático considerado. Com base nos dados do texto, qual modelo fornecia o maior aporte energético por metro quadrado no ambiente aquático profundo?
- A) Modelo de fontes hidrotermais do assoalho oceânico
- B) Modelo de impactos de meteoritos na superfície oceânica
- C) Modelo de radiação cósmica incidindo na atmosfera terrestre
- D) Modelo de descargas elétricas na atmosfera primitiva
- E) Modelo de radiação ultravioleta solar penetrando na água
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converter cada fonte para W/m² usando os dados do texto. Descarga elétrica: 5 × 10^8 J / 1 × 10^6 m² = 500 J/m², liberados em 10 s, dando 50 W/m². Impacto de meteorito: 1 × 10^12 J / 1 × 10^8 m² = 10^4 J/m², liberados em 100 s, dando 100 W/m². Radiação cósmica: 1 × 10^(-3) W/m². Radiação ultravioleta a 0,50 m: I(0,50) = 4e^(-5) ≈ 0,027 W/m², coerente com 2,7 × 10^(-2) W/m². Fonte hidrotermal: 2 × 10^5 W/m², contínuo.
- Comparar os valores. O maior aporte por metro quadrado é o da fonte hidrotermal, com 2 × 10^5 W/m², que é cerca de 2000 vezes maior que o do impacto de meteorito (100 W/m²). Como a fonte hidrotermal fica no assoalho oceânico, ela é justamente a fonte do ambiente aquático profundo considerado pelo enunciado.
- Por que as outras alternativas estão erradas. B: o impacto libera a maior energia total (10^12 J), mas distribuída em grande área e por pouco tempo, o que resulta em apenas 100 W/m². C: a radiação cósmica tem apenas 1 × 10^(-3) W/m², o menor valor da lista. D: a descarga elétrica produz 50 W/m², menos que a fonte hidrotermal. E: a ultravioleta cai para cerca de 0,027 W/m² a 0,50 m de profundidade, muito abaixo dos demais.
- Conclusão. O gabarito oficial A está correto, pois a fonte hidrotermal fornece o maior aporte energético por unidade de área no ambiente aquático profundo.
💡 Dica: Compare os valores de energia fornecidos para cada modelo e identifique o maior aporte.
Alternativa por alternativa
O fluxo das fontes hidrotermais era de 0,2 MW/m². Como 1 MW = 10^6 W, esse valor corresponde a 2 × 10^5 W/m², superior aos 100 W/m² dos impactos de meteoritos, aos 50 W/m² das descargas elétricas, aos 2,7 × 10^(-2) W/m² da radiação ultravioleta e a 1 × 10^(-3) W/m² da radiação cósmica.
O aluno compara a energia total liberada (10^12 J, o maior valor do texto) sem dividir pela área e pelo tempo, ignorando que a grandeza pedida é potência por metro quadrado.
Por que engana: Confundir unidades de energia e fluxo ou não considerar profundidade na radiação ultravioleta.
O aluno não compara corretamente a ordem de grandeza do valor cósmico, ou supõe que a radiação cósmica seja significativa mesmo com 1 × 10^(-3) W/m², o menor valor do texto.
O aluno considera a energia total da descarga (5 × 10^8 J) como o critério de comparação, sem converter para W/m², ou confunde o valor de energia com o de potência por área.
O aluno usa a intensidade da radiação na superfície (4 W/m²) e ignora a atenuação exponencial com a profundidade de 0,50 m, que reduz o valor para cerca de 0,027 W/m².
Raio-X da questão
modelos aporte energético vida
avaliacao
energia e fluxo energético · decadência exponencial
estude conceitos de energia e modelos de origem da vida
Confundir unidades de energia e fluxo ou não considerar profundidade na radiação ultravioleta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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