Manchete fictícia: estudos recentes apresentam duas hipóteses para o fornecimento de energia às primeiras…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Manchete fictícia: estudos recentes apresentam duas hipóteses para o fornecimento de energia às primeiras reações metabólicas na Terra primitiva. No modelo solar, a radiação ultravioleta incidente de aproximadamente 1 400 W/m^2 quebraria moléculas simples, gerando radicais livres reativos. No modelo termelétrico, chaminés hidrotermais exibem diferença de temperatura de cerca de 100 K entre fluidos quentes e frios. Considerando um coeficiente Seebeck de 200 µV/K, o potencial gerado nessas estruturas seria transformado diretamente em energia utilizável por proto-organismos. Analise o texto-base e identifique qual hipótese descreve a conversão direta de um gradiente térmico em potencial elétrico via efeito Seebeck para energizar reações metabólicas.
- A) Modelo que atribui à radiação ultravioleta a geração direta de potencial elétrico.
- B) Modelo que propõe a quebra molecular pela radiação ultravioleta solar de 1 400 W/m^2.
- C) Modelo que atribui ao efeito Seebeck a quebra de moléculas simples.
- D) Modelo que relaciona o gradiente térmico à formação de radicais livres.
- E) Modelo que descreve a conversão de gradiente térmico em potencial elétrico em chaminés hidrotermais.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve duas hipóteses. A hipótese solar atribui a energia à radiação ultravioleta, que quebraria moléculas simples e geraria radicais livres. A hipótese termelétrica atribui a energia a um gradiente térmico nas chaminés hidrotermais, de cerca de 100 K, com coeficiente Seebeck de 200 µV/K. Passo 2: O efeito Seebeck é justamente a conversão direta de diferença de temperatura em diferença de potencial elétrico. Por isso, a hipótese que descreve essa conversão é a termelétrica. Passo 3: Como cálculo de conferência, a tensão seria aproximadamente 200 µV/K vezes 100 K, ou seja, cerca de 0,02 V (20 mV). Esse valor não é pedido na questão, mas confirma a relação entre gradiente térmico e potencial elétrico. Passo 4: A alternativa A está errada, pois associa a radiação ultravioleta à geração direta de potencial elétrico, quando o texto atribui a ela a quebra de moléculas. Passo 5: A alternativa B está errada, pois descreve apenas a quebra molecular pela radiação solar, sem relação com gradiente térmico ou efeito Seebeck. Passo 6: A alternativa C está errada, pois troca os papéis: atribui ao efeito Seebeck a quebra de moléculas, que é função do modelo solar. Passo 7: A alternativa D está errada, pois relaciona o gradiente térmico à formação de radicais livres, que pertencem ao modelo solar. Passo 8: Portanto, o gabarito E está correto, e a alternativa E é a única que une gradiente térmico, conversão em potencial elétrico e chaminés hidrotermais.
💡 Dica: Associe o efeito Seebeck à geração de potencial elétrico a partir de uma diferença de temperatura.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter associado a radiação ultravioleta ao potencial elétrico direto, confundindo a energia luminosa com a conversão termoelétrica descrita no texto.
O aluno pode ter se prendido ao dado numérico de 1 400 W/m^2 e à palavra quebra, sem perceber que a alternativa não menciona gradiente térmico nem conversão em potencial elétrico.
Por que engana: Confundir o modelo solar, que envolve radiação ultravioleta e quebra de moléculas, com o modelo termelétrico, que transforma um gradiente térmico em potencial elétrico pelo efeito Seebeck.
O aluno pode ter trocado os modelos, atribuindo ao efeito Seebeck a quebra de moléculas, que é função da radiação ultravioleta no modelo solar.
O aluno pode ter ligado gradiente térmico a radicais livres por confundir os dois modelos, achando que o calor gera radicais, quando os radicais pertencem à hipótese solar.
O modelo termelétrico relaciona a diferença de temperatura nas chaminés hidrotermais ao potencial elétrico gerado pelo efeito Seebeck.
Raio-X da questão
Efeito Seebeck em gradiente térmico
avaliacao
Diferença de temperatura · Potencial elétrico
Revise como o efeito Seebeck converte diferenças de temperatura em tensão elétrica.
Confundir o modelo solar, que envolve radiação ultravioleta e quebra de moléculas, com o modelo termelétrico, que transforma um gradiente térmico em potencial elétrico pelo efeito Seebeck.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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