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Mapa de questões · 2º dia
NaturezaBiologiaMédio

Questão 121ENEM 2022 PPLCaderno azul · 2º Dia

As usinas nucleares utilizam o princípio da fissão nuclear para gerar energia elétrica. Dentro do reator, nêutrons colidem com átomos de urânio, que se dividem em dois novos átomos, liberando de dois a três nêutrons do núcleo, em uma reação em cadeia. Esse processo libera muito calor, que é utilizado para gerar energia. Porém, é necessário um sistema de arrefecimento para evitar uma explosão. Para  isso, a água captada de fontes naturais circula em um sistema fechado e depois volta para o meio ambiente.

Caso esse sistema não ocorra de maneira adequada, será gerado um impacto negativo porque

Alternativas

Resolução

Ficha da Questão

  • 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Ecologia (poluição térmica e impactos ambientais de usinas de energia)
  • ⚡ Nível: Médio — a resposta certa exige eliminar impactos ambientais parecidos (perda de água, contaminação, nutrientes) e não apenas "achar" a alternativa mais assustadora.
  • 🎯 Tema/Habilidade: Impactos ambientais da geração de energia elétrica; competência de relacionar um processo tecnológico com sua consequência ecológica específica.
  • 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

  • Comando reformulado: "Se o sistema de resfriamento da usina nuclear falhar, qual é a consequência ambiental direta disso?"
  • Palavras-chave decisivas: sistema de arrefecimento, circula em um sistema fechado, depois volta para o meio ambiente
  • Armadilha típica: ler "água captada de fontes naturais" e concluir precipitadamente que o problema é a perda de água (alternativa B), ignorando que o próprio texto garante que essa água é devolvida ao ambiente.
  • O que a resposta precisa demonstrar: que o candidato entendeu que a falha descrita é de natureza térmica — e não química, biológica ou volumétrica — porque a única função daquele circuito é controlar a temperatura da água antes de devolvê-la à natureza.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

  • Fissão nuclear e calor residual: o urânio se divide ao ser bombardeado por nêutrons, liberando energia térmica intensa; parte dela vira eletricidade (vapor → turbina → gerador), mas uma fração enorme é calor residual, que precisa ser descartado com segurança (nenhuma máquina térmica converte 100% do calor em trabalho útil).
  • Circuito de resfriamento fechado: a água captada do rio, lago ou mar troca calor com o reator por meio de um trocador de calor, sem tocar diretamente no combustível nuclear — por isso ela não se torna radioativa; ela apenas absorve calor e esquenta.
  • Poluição térmica: é a alteração da temperatura natural de um corpo d'água pelo descarte de efluente aquecido. É considerada poluição mesmo sem nenhuma substância tóxica envolvida, porque desestabiliza o equilíbrio físico-químico do ambiente.
  • Temperatura, oxigênio dissolvido e metabolismo: água mais quente dissolve menos O₂ e, ao mesmo tempo, acelera o metabolismo dos organismos aquáticos ectotérmicos — que passam a precisar de mais oxigênio exatamente quando ele está mais escasso.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

  • Evidência 1: "é necessário um sistema de arrefecimento para evitar uma explosão" → o problema central do reator é o excesso de calor, não gases, nutrientes ou microrganismos.
  • Evidência 2: "a água captada de fontes naturais circula em um sistema fechado e depois volta para o meio ambiente" → confirma dois fatos decisivos: (a) a água não é consumida, ela retorna; (b) ao retornar, ela carrega consigo o calor absorvido do reator.
  • Síntese: se esse circuito de troca térmica "não ocorrer de maneira adequada", a água é devolvida ao rio, lago ou mar sem ter perdido o excesso de calor que deveria dissipar — ou seja, retorna mais quente do que o normal, gerando poluição térmica no ecossistema receptor.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar a função real do sistema descrito

O texto descreve um circuito de resfriamento clássico de usina: água natural entra fria, passa por um trocador de calor que absorve o excesso de energia térmica gerado pela fissão (sem contato direto com o núcleo radioativo) e, por fim, retorna ao ambiente. A função exclusiva desse sistema é controlar a temperatura da água antes de devolvê-la à natureza — nada além disso.

Subpasso 4.2 — Traduzir o que significa "não ocorrer de maneira adequada"

Uma falha nesse controle térmico — por sobrecarga do reator, manutenção deficiente ou dimensionamento insuficiente do trocador de calor — significa que a água não perde a quantidade de calor necessária antes de ser descartada. Resultado prático: ela volta ao corpo d'água de origem em temperatura mais alta do que a que o ecossistema está adaptado a receber.

Subpasso 4.3 — Verificação: ligar a causa térmica ao efeito ecológico

Um corpo d'água que recebe descarga de água aquecida sofre, em cadeia: queda na solubilidade de O₂ dissolvido, aumento do metabolismo (e da demanda de oxigênio) das espécies ectotérmicas, possível morte ou fuga de organismos sensíveis à variação térmica e desequilíbrio na teia trófica local. Esse conjunto de efeitos corresponde exatamente a "aquecer os ecossistemas aquáticos" — é a única alternativa compatível com a cadeia de causa e efeito construída pelo próprio texto.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) produzirá gases tóxicos.

❌ Incorreta: o processo descrito é puramente físico — troca de calor mediada por água —, sem nenhuma reação de combustão que gere gases. Emissão de gases tóxicos é característica de usinas termelétricas movidas a combustível fóssil (carvão, óleo, gás natural), não do circuito de resfriamento de uma usina nuclear.

B) diminuirá a reserva hídrica local.

❌ Incorreta: o próprio enunciado afirma que a água "depois volta para o meio ambiente", isto é, ela é captada e devolvida ao mesmo corpo hídrico, sem consumo permanente. Uma falha na troca térmica altera a temperatura da água devolvida, não o seu volume disponível.

C) aquecerá os ecossistemas aquáticos.

✅ Correta: é exatamente a poluição térmica descrita no Passo 4 — a água retorna ao ambiente sem ter dissipado corretamente o calor absorvido do reator, elevando a temperatura do corpo receptor e desregulando a solubilidade de oxigênio, o metabolismo dos organismos e o equilíbrio da comunidade aquática.

D) aumentará a disponibilidade de nutrientes.

❌ Incorreta: aumento de nutrientes (nitrogênio, fósforo) é a causa de eutrofização, processo ligado a esgoto, fertilizantes e efluentes agrícolas — não ao simples aquecimento de água em um circuito de resfriamento, que não introduz matéria orgânica nem compostos nutritivos no ambiente.

E) permitirá a contaminação por microrganismos.

❌ Incorreta: não há, na descrição do processo, nenhuma via de introdução de patógenos; o sistema fechado troca apenas calor, não substâncias biológicas. Contaminação microbiológica está associada a esgoto e efluentes sanitários, tema distinto do descrito na questão.

🏆 Gabarito: C — a falha no sistema de arrefecimento devolve água aquecida ao ambiente, configurando poluição térmica dos ecossistemas aquáticos, o único impacto que decorre diretamente da cadeia de causa e efeito descrita no texto.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

  • Reafirmação do gabarito: apenas a alternativa C descreve uma consequência que decorre logicamente do mau funcionamento de um sistema cuja única função é controlar a temperatura da água antes de devolvê-la ao ambiente; as demais alternativas citam processos que sequer aparecem no texto (combustão, consumo de água, nutrientes, patógenos).
  • Padrão de cobrança: o ENEM cobra com frequência os impactos ambientais das fontes de energia (termelétricas, nucleares, hidrelétricas), sempre exigindo que o candidato relacione o processo técnico descrito com a consequência ecológica específica, e não uma consequência ambiental genérica ou "a mais grave que existe".
  • Generalização: sempre que um texto mencionar água usada para resfriar motores, usinas ou indústrias e depois devolvida a um corpo hídrico, o impacto-padrão associado é a poluição térmica, com seus efeitos em cascata sobre o oxigênio dissolvido e o metabolismo dos seres aquáticos.
  • Dica de eliminação rápida: primeiro elimine as alternativas que citam processos ausentes no texto (gases → não há combustão citada; nutrientes → não há fonte de matéria orgânica; microrganismos → não há fonte biológica); depois, entre o que sobra, escolha a alternativa que respeita literalmente o dado central do enunciado ("a água... volta para o meio ambiente" = ela continua lá, só que quente).
  • Conexões: poluição térmica de usinas termelétricas; eutrofização por excesso de nutrientes; relação entre temperatura e solubilidade de gases em líquidos (interface com Química/Física); impactos do aquecimento global sobre ecossistemas aquáticos.

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