Um laboratório simula processos de fusão com uma liga metálica A-B. Em testes, a liga foi aquecida a 900°C, a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, 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
Um laboratório simula processos de fusão com uma liga metálica A-B. Em testes, a liga foi aquecida a 900°C, a 1200°C e a 1600°C, produzindo fases X, Y e Z, respectivamente. Em astrofísica, a fusao nuclear em estrelas ocorre em tres estagios principais: fusao de hidrogenio em helio a cerca de 1x10^7 K; fusao de helio em carbono e oxigenio a cerca de 1x10^8 K; e fusao de carbono em elementos mais pesados a cerca de 6x10^8 K. Apesar das diferencas de escala, a sucessao de reacoes no experimento e analogica as fases de fusao estelar, com temperatura crescente associada a producao de elementos mais pesados. Com base no texto-base, identifique qual estágio de fusão estelar corresponde à etapa em que a liga metálica foi aquecida a 1200°C.
- A) Fusão de carbono em hélio.
- B) Fusão de carbono em elementos mais pesados.
- C) Fusão de hidrogênio em hélio.
- D) Fusão de núcleos de hélio, formando carbono e oxigênio.
- E) Fusão de hidrogênio em carbono e oxigênio.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Os três testes do laboratório são 900°C, 1200°C e 1600°C, que correspondem às fases X, Y e Z, em ordem crescente de temperatura. Os três estágios estelares do texto aparecem também em ordem crescente: fusão de hidrogênio em hélio (cerca de 1x10^7 K), fusão de hélio em carbono e oxigênio (cerca de 1x10^8 K) e fusão de carbono em elementos mais pesados (cerca de 6x10^8 K). Passo 2: O texto afirma que a sucessão de reações do experimento é analógica às fases da fusão estelar, com temperatura crescente associada à produção de elementos mais pesados. Logo, a correspondência é pela ordem das etapas, e não pelo valor numérico absoluto das temperaturas, pois 1200°C (cerca de 1473 K) não é igual a 1x10^8 K. Passo 3: Aplicando a correspondência, 900°C corresponde ao primeiro estágio (hidrogênio em hélio), 1200°C ao segundo (hélio em carbono e oxigênio) e 1600°C ao terceiro (carbono em elementos mais pesados). Passo 4: A etapa de 1200°C é a intermediária, portanto corresponde à fusão de núcleos de hélio formando carbono e oxigênio, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: A alternativa A está errada porque inverte reagente e produto: o carbono não se funde em hélio. A alternativa B está errada porque é o terceiro estágio, associado a 1600°C e não a 1200°C. A alternativa C está errada porque é o primeiro estágio, associado a 900°C. A alternativa E está errada porque mistura o primeiro estágio (hidrogênio) com o produto do segundo (carbono e oxigênio), sem respeitar a sequência.
💡 Dica: Relacione a etapa intermediária do experimento à segunda etapa da fusão estelar descrita no texto.
Alternativa por alternativa
O aluno inverte o sentido da reação, tratando o carbono como reagente que gera hélio. Ele não percebe que a fusão produz elementos cada vez mais pesados.
O aluno associa a temperatura intermediária ao estágio mais energético, provavelmente por lembrar apenas que a fusão de carbono é o último estágio. Ele não compara a ordem das temperaturas nem separa 1200°C de 1600°C.
O aluno supõe que o primeiro estágio, de hidrogênio em hélio, deve ocorrer em qualquer aquecimento do experimento. Ele não percebe que 1200°C é a segunda etapa da sequência crescente.
Por que engana: Pode confundir a etapa intermediária com a fusão de hidrogênio em hélio ou com a fusão de carbono, sem associar a sequência apresentada no texto.
A liga aquecida a 1200°C corresponde à etapa intermediária da sequência. No texto, a etapa intermediária da fusão estelar transforma hélio em carbono e oxigênio.
O aluno mistura reagente e produto de estágios diferentes, combinando o hidrogênio do primeiro estágio com o carbono e oxigênio do segundo. Ele não reconhece que cada estágio é uma etapa distinta da sucessão.
Raio-X da questão
Estágios da fusão estelar
avaliacao
Sequência dos estágios de fusão estelar · Relação entre temperatura e etapas
Revise a sequência de fusão do hidrogênio, do hélio e do carbono nas estrelas.
Pode confundir a etapa intermediária com a fusão de hidrogênio em hélio ou com a fusão de carbono, sem associar a sequência apresentada no texto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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