Questão 127 — ENEM 2024 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Termoquímica e fontes de energia (natureza física dos processos de conversão)
• ⚡ Nível: Fácil — basta reconhecer o tipo de fenômeno (mecânico, térmico, nuclear ou químico) por trás de cada fonte de energia
• 🎯 Tema/Habilidade: Classificação das fontes primárias de energia segundo a natureza da transformação envolvida na obtenção de energia elétrica
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Entre as cinco fontes primárias listadas, qual delas gera energia elétrica por meio de uma reação química, e não de um processo mecânico, térmico ou nuclear?"
• Palavras-chave decisivas: fonte primária, processos químicos, energia secundária
• Armadilha típica: achar que qualquer conversão que "libera energia" é automaticamente "química" — todas as fontes liberam energia de algum jeito, mas apenas uma o faz através de uma reação envolvendo ligações químicas.
• O que a resposta precisa demonstrar: identificar que a energia da fonte escolhida é liberada por meio de uma reação de oxidação de compostos orgânicos (ruptura e formação de ligações químicas), e não por movimento mecânico, diferença natural de temperatura ou fissão do núcleo atômico.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Energia primária vs. secundária: a primária é a forma bruta encontrada na natureza (vento, calor da Terra, biomassa, marés, urânio); a secundária, como a eletricidade, é obtida transformando essa energia primária em outra forma útil.
• Processo físico/mecânico: transformação de energia cinética ou potencial em elétrica sem alterar a composição química da matéria — caso de turbinas movidas por vento, água ou vapor.
• Processo químico (combustão/oxidação): reação em que ligações de um combustível orgânico (celulose, açúcares) são rompidas e refeitas, liberando como calor a energia armazenada nos elétrons de ligação — objeto central da termoquímica.
• Processo nuclear: envolve o núcleo do átomo, não suas ligações químicas. Na fissão, o núcleo pesado se rompe liberando energia por defeito de massa (E = mc²) — fenômeno categoricamente distinto de uma reação química.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "fontes primárias de energia: geotérmica, maremotriz, biomassa, nuclear e eólica" → o enunciado já apresenta as cinco opções lado a lado, convidando o candidato a classificar cada uma pela natureza do seu processo de conversão.
• Evidência 2: "obtenção de energias secundárias, como a energia elétrica" → deixa claro que o interesse da pergunta está apenas na etapa de conversão para eletricidade, não no uso final dessa energia.
• Evidência 3: "por processos químicos" → é o filtro decisivo do comando; das cinco fontes, só uma tem sua conversão baseada em reação química propriamente dita.
• Síntese: a questão exige uma classificação categorial simples. Basta percorrer as cinco fontes rotulando cada processo de conversão como mecânico, térmico, nuclear ou químico — sobra apenas uma no grupo "químico", e essa é a resposta.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Classificar cada fonte pela natureza do processo de conversão

Separando as cinco fontes por tipo de fenômeno físico envolvido na conversão para eletricidade: eólica e maremotriz convertem energia cinética/potencial em elétrica ao girar turbinas (processo mecânico); geotérmica usa o calor natural do interior da Terra para gerar vapor e mover turbinas (processo térmico); nuclear libera energia pela fissão do núcleo de átomos pesados, como o urânio-235 (processo nuclear, sem envolver ligações químicas); biomassa é queimada (combustão) ou fermentada, reações de oxidação em que ligações químicas C–H e C–C são rompidas e novas ligações (formando CO₂ e H₂O) se estabelecem, liberando calor que depois move turbinas a vapor.

Subpasso 4.2 — Isolar o critério "processo químico"

Das cinco fontes, apenas a biomassa depende de uma transformação da matéria em nível molecular — combustão, fermentação ou gaseificação, todas reações químicas — para liberar a energia armazenada nas ligações químicas dos compostos orgânicos. Todas as demais convertem energia por vias mecânicas, térmicas ou nucleares, sem alterar as ligações químicas das substâncias envolvidas.

Subpasso 4.3 — Verificação

Comparando cada fonte com o comando "processos químicos": biomassa é a única cuja etapa central de conversão é uma reação química (oxidação da matéria orgânica). Isso corresponde exatamente à alternativa C, confirmando o caminho de resolução.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Eólica.

❌ Incorreta: a energia elétrica é obtida por conversão mecânica — a energia cinética do vento gira a turbina, que aciona o gerador —, sem qualquer reação química envolvida no processo.

B) Nuclear.

❌ Incorreta: a energia vem da fissão nuclear, fenômeno da física nuclear em que o núcleo do átomo se rompe liberando energia por defeito de massa; não há ruptura de ligações químicas entre átomos.

C) Biomassa.

✅ Correta: a energia é obtida pela queima (combustão) ou fermentação da matéria orgânica, reações químicas de oxidação que rompem ligações químicas (C–H, C–C) e liberam a energia nelas armazenada, posteriormente convertida em calor e eletricidade.

D) Maremotriz.

❌ Incorreta: aproveita a energia cinética e potencial do movimento das marés para girar turbinas — processo mecânico, análogo ao eólico, sem qualquer reação química.

E) Geotérmica.

❌ Incorreta: usa o calor natural do interior da Terra para gerar vapor e mover turbinas — processo térmico/físico de transferência de calor, sem transformação química da matéria.

🏆 Gabarito: C — a biomassa é a única fonte primária cuja energia é liberada por reação química (combustão/oxidação da matéria orgânica), atendendo exatamente ao critério "processos químicos" exigido no comando.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: apenas a biomassa converte energia armazenada em ligações químicas por meio de reação de combustão, o que a torna a única fonte "química" entre as cinco listadas — as demais são mecânicas, térmicas ou nucleares.
• Padrão de cobrança: o ENEM cobra com frequência a classificação das fontes de energia segundo renovável/não renovável, primária/secundária e a natureza física do processo de conversão, sempre associada a temas de sustentabilidade e matriz energética.
• Generalização: sempre que a questão pedir "processo químico" associado à obtenção de energia, procure reações de combustão, oxidação ou fermentação — presentes em combustíveis fósseis, biomassa e biocombustíveis.
• Dica de eliminação rápida: separe as fontes em dois grupos — "giram turbina por movimento ou calor" (eólica, maremotriz, geotérmica, nuclear) versus "queimam ou fermentam matéria orgânica" (biomassa); só o segundo grupo é processo químico.
• Conexões: matriz energética; biocombustíveis (etanol, biodiesel, biogás); termoquímica (calor de combustão, entalpia).