cead20136

sábado, 31 de dezembro de 2016

Função Inversa Aula 1

Função Composta Aula 1

terça-feira, 13 de dezembro de 2016

Equação de 2º grau aula 2 com b=0

Equação de 2º grau incompleta aula 1

Triângulo equilátero

Triângulo eqüilátero
Vejamos um triângulo eqüilátero ABC, onde o lado mede ℓ, a área S e a altura h.

Circunferências



Calculamos a área de uma região limitada por uma circunferência aplicando a seguinte fórmula:


Onde:

∏ (pi) = aproximadamente 3,14
r = raio da circunferência

Exemplo 1

Qual a área de uma praça que tem raio medindo 12 metros?
A = ∏r²

A = 3,14 * 12²
A = 3,14 * 144
A = 452,16 m²

A área da praça é de 452,16 m²

Exemplo 2

Se a área de uma região circular é de 379,94 m², qual o valor do seu raio?
A = ∏r²

379,94 = 3,14 * r²
r² = 379,94 / 3,14
r² = 121 (aplicar raiz quadrada)
r = 11 m
O raio da praça mede 11 metros.

A morte de Rasputin

Colégio Estadual Dinah Gonçalves
email accbarroso@hotmail.com        

A morte de Rasputin

Rainer Sousa


Tiros e veneno não foram suficientes para ceifar a vida do misterioso Rasputin.
No início do século XX, a Rússia Czarista sofria com uma grave crise econômica que colocava o poder monárquico em crise e determinava o processo revolucionário russo. Como se não bastassem o peso das antigas tradições, o atraso econômico e a miséria causada pelo envolvimento do país em guerras, a credibilidade russa também era alvejada pela enigmática figura do mago Rasputin.

Por volta de 1904, esse pobre camponês que se autodenominava místico galgou prestígio junto à família imperial depois que ajudou na cura de Alexis, herdeiro do trono russo que sofria de uma grave hemofilia. Ao conseguir melhorar o estado de saúde do príncipe, o mago logo se transformou em uma figura política influente. Em diversas ocasiões, o misterioso feiticeiro era consultado na resolução de importantes decisões políticas.

No ano de 1914, a entrada da Rússia na Primeira Guerra Mundial agravou seriamente os problemas políticos e econômicos do país. As crises de abastecimento eram constantes e a morte de milhares de soldados alimentava a insatisfação popular. Politicamente desacreditado, o governo russo era alvo de sérias críticas que, usualmente, relacionavam o caos da nação com a influência de um mago de aparência suja e sem qualquer formação intelectual mais significativa.

Em pouco tempo, alguns príncipes russos passaram a se incomodar com a ideia de que um bruxo horrendo tivesse poder para interferir em importantes decisões. Foi então que um grupo de conspiradores se organizou para matar Rasputin. A intenção primordial seria recuperar a imagem do governo czarista e acabar com aquela estranha influência pelos palácios governamentais.

Em 29 de dezembro de 1916, Rasputin fora convidado para passar uma noite do Palácio Iussupov, uma das mais luxuosas e requintas construções de São Petesburgo. Convidado pelo príncipe Félix Iussupov, o mago pretendia conhecer o restante da família e buscar algum tipo de diversão mais tarde. O convite era, na verdade, uma tramoia do nobre e mais outros quatros cúmplices que executariam o assassinato de Rasputin.

Deixando a casa em clima festivo, o príncipe preparou uma bandeja de doces envenenados com cianureto e uma garrafa de vinho também contaminada. Após uma nervosa insistência, o bruxo resolveu consumir dos doces e beber do vinho oferecido. Observando atentamente as reações de Rasputin, o príncipe Iussupov ficou aterrorizado ao ver que as doses de cianureto não fizeram efeito algum no místico.

Atordoado com aquele evento insólito, Iussupov foi até outro andar do palácio onde pediu a arma de um de seus asseclas. Convidando Rasputin a orar mediante um belo crucifixo presente na sala em que se instalaram, o príncipe aproveitou do momento para disparar um tiro contra o peito de Rasputin. Com o barulho do disparo, os comparsas do assassinato saíram em direção ao lugar do crime.

Enquanto se organizavam para transportar o corpo até um rio, Issupov balançou violentamente o corpo para que tivesse certeza que Rasputin havia morrido. Nesse instante, o temido bruxo abriu seus olhos e começou a estrangular o seu assassino de modo frenético. A cena bizarra só veio a ser contida quando o grão-duque Dimitri, militar envolvido naquela trama, disparou um tiro contra o peito e a cabeça de Rasputin.

Com o fim daquela situação medonha, os comparsas enrolaram o corpo de Rasputin em um cobertor e o amarraram em cordas. Usando de um carro para transporte, lançariam o corpo do bruxo do alto de uma ponte que cortava o rio Neva. Ao chegar ao local, encontraram uma brecha na camada de gelo que cobria aquelas águas e se livraram do corpo. Entretanto, esqueceram de amarrar pesos que deixassem o cadáver mais pesado e, assim, o deixasse no fundo do rio.

Dois dias depois, o corpo de Rasputin foi encontrado. Apesar das terríveis mutilações e queimaduras provocadas pelo gelo, as mãos de Rasputin estavam projetadas, como se ele tivesse tentado se soltar das cordas. Na autópsia do corpo, descobriu-se que os pulmões do bruxo estavam cheios de água, o que provava que as balas e o veneno não foram misteriosamente capazes de extinguir sua vida.

A notícia da morte chegou aos ouvidos da czarina como uma terrível sentença. Afinal de contas, o próprio Rasputin havia profetizado que a família imperial morreria se ele fosse morto por membros da elite russa. Temendo um novo escândalo, o czar Nicolau II impôs o fim das investigações e determinou um laudo por morte acidental. Dois anos depois, toda a família real foi morta pela ação dos revolucionários russos. As palavras do temido bruxo se tornaram verdade.

Sistema solar Marte

Marte



Visto da Terra parece um planeta vermelho, embora na verdade seja mais acastanhado. O seu eixo de rotação tem uma inclinação muito semelhante à do nosso planeta, 25.19º, o que significa que tem estações do ano. Ao contrário de Mercúrio, que está demasiado perto do Sol para que seja facilmente observado, e de Vênus, cuja densa atmosfera e cobertura de nuvens bloqueiam a observação da sua superfície, Marte está relativamente próximo da Terra sem estar muito próximo do Sol, e tem uma atmosfera muito rarefeita e na maior parte formada por gás carbônico, o que nos permite observar a sua superfície com relativa facilidade. Seu período de rotação é aproximadamente 24h, muito parecido com o da Terra, porém sua translação dura cerca de 687 dias.



Satélites de Marte

Marte tem ainda duas luas chamadas Deimos e Phobos, que no entanto têm formas irregulares. Têm um tamanho da ordem dos 10 km e assemelham-se mais a asteróides do que a pequenos planetas.



Água em Marte? E daí?

Por mais de um século, os astrônomos especularam se Marte teria água. Em 2010, uma pequena nave robótica enviada pelos Estados Unidos, a Opportunity, transmitiu a resposta em forma de fotos da superfície marciana: bolhas e ranhuras microscópicas claramente visíveis em algumas pedras demonstram que elas já estiveram submersas em água. Se foi assim, é possível que tenha existido vida no planeta vermelho. A suposição baseia-se num fato científico: água líquida é a única substância vital para a existência dos seres vivos na forma como os conhecemos. A denominação pode parecer redundante, mas é precisa. Pelo que se sabe, em estado gasoso ou sólido a substância não serve para a vida. O processo bioquímico que gerou a vida na Terra, há 3,5 bilhões de anos, só poderia ter ocorrido num meio fluido. No líquido, as moléculas se dissolvem e as reações químicas acontecem. Como estão sempre em fluxo, os líquidos transportam nutrientes e material genético de um lugar para outro, seja dentro de uma célula, de um organismo, de um ecossistema ou até de um planeta.

Hoje em dia, contudo, Marte não exibe condições que permitam água no estado líquido à sua superfície. Por um lado, a pressão da atmosfera atual do planeta à superfície é muito baixa: 0.0063 vezes a pressão da atmosfera à superfície da Terra, e quanto menor é a pressão, mais baixa é a temperatura necessária para a água passar do estado líquido para o gasoso. Por outro lado, a sua atmosfera muito rarefeita não fornece um mecanismo eficaz de efeito estufa e a temperatura média em Marte é de -53ºC, oscilando entre máximos de 20ºC e mínimos de -140ºC. Feitas as contas, as combinações possíveis de temperatura e pressão à superfície de Marte não permitem água no estado líquido, apenas no estado sólido ou no gasoso.



Júpiter



A massa de Júpiter é duas vezes e meia a massa combinada de todos os outros corpos do sistema solar à exceção do Sol.

Júpiter é o maior planeta do sistema solar, e o primeiro dos gigantes gasosos. Tem um diâmetro 11 vezes maior que o diâmetro da Terra e uma massa 318 vezes superior. Demora quase 12 anos a completar uma órbita mas tem um período de rotação invulgarmente rápido: 9h 50m 28s sendo o planeta com a rotação mais rápida do sistema solar. Embora tenha um núcleo de ferro, quase todo o planeta é uma imensa bola de hidrogênio e um pouco de hélio. A temperatura da superfície é de cerca de -150ºC.




As sondas Voyager 1 e 2 mostraram que Júpiter também possui anéis, tal como os outros gigantes gasosos. No entanto, se para observarmos os anéis de Saturno basta um telescópio amador uma vez que estes são constituídos principalmente por pequenos detritos de gelo que refletem muito a luz, os anéis de Júpiter parecem-nos quase invisíveis, uma vez que são compostos por partículas rochosas de pequenas dimensões que refletem muito pouco a luz. Julga-se que estes detritos são o resultado de colisões de meteoritos com os 4 satélites mais próximos do planeta.



Os satélites

Júpiter tem pelo menos 63 satélites identificados. Os 4 maiores, e mais importantes, são conhecidos como as luas galileanas, assim chamadas por terem sido descobertas por Galileu Galilei (1564-1642) quando observou Júpiter com um telescópio que ele próprio construiu. São elas: Io, Europa, Ganymede e Callisto. Historicamente, a descoberta destas luas constituiu uma das primeiras provas irrefutáveis que a Terra não estava no centro do Universo.
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Adição e subtração de fração

As adições e subtrações de frações devem respeitar duas condições de operações:

1ª condição: denominadores iguais.

Quando os denominadores são iguais, os numeradores devem ser somados ou subtraídos de acordo com os sinais operatórios e o valor do denominador mantido. Observe os exemplos:

2º condição: denominadores diferentes.

Nas operações da adição ou subtração envolvendo números na forma de fração com denominadores diferentes, devemos criar um novo denominador através do cálculo do mínimo múltiplo comum – MMC dos denominadores fornecidos. O novo denominador deverá ser dividido pelos denominadores atuais, multiplicando o quociente pelo numerador correspondente, constituindo novas frações proporcionalmente iguais as anteriores e com denominadores iguais. Observe os cálculos:





Realizar o MMC entre 3 e 4.








Realizar o MMC entre 5, 9 e 12.








Realizar o MMC entre 15 e 20.




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Posição relativa entre ponto e circunferência

O ponto comparado à circunferência pode assumir três posições diferentes, pode ser: externo à circunferência, interno à circunferência ou pertencer à circunferência.

Antes é preciso saber o que é uma circunferência, veja o desenho abaixo que distingue círculo de circunferência:



Portanto, circunferência é o contorno de um círculo. E podemos dizer que no círculo e fora dele e na própria circunferência existem infinitos pontos.

• Ponto interno à circunferência



Podemos concluir que nesse caso o raio é menor que a distância do ponto A ao centro da circunferência.

Então, como dCA > R podemos escrever: (xA – a)2 + (yA – b) > R2

• Ponto externo à circunferência



Podemos concluir que nesse caso o raio é maior que a distância do ponto A ao centro da circunferência.

Então, como dCA < R podemos escrever: (xA – a)2 + (yA – b) < R2

• Ponto pertence à circunferência



Podemos concluir que nesse caso o raio é igual à distância do ponto A ao centro da circunferência.

Então, como dCA = R podemos escrever: (xA – a)2 + (yA – b) = R2

Exemplo: Verifique qual a posição dos pontos P(0,0); Q(1,-4); R(-2,-5) em relação à circunferência de equação x2 + y2 + 2x + 8y + 13 = 0

Deve-se transformar essa equação normal em reduzida.

x2 + y2 + 2x + 8y + 13 = 0
x2 + 2x + y2 + 8y = -13
(x2 + 2x + 1) + (y2 + 8y + 16) = -13 + 1 +16
(x + 1)2 + (y + 4)2 = 4

Agora, com essa equação reduzida da circunferência, iremos substituir cada ponto os termos de x e y.

• P(0,0)
(0+ 1)2 + (0 + 4)2 = 4
12 + 42 = 4
1 + 16 = 4
17 > 4

Portanto, o ponto P é externo à circunferência

• Q(1,-4)
(1+ 1)2 + ((-4) + 4)2 = 4
22 + 02 = 4
4 = 4

Portanto, o ponto Q pertence à circunferência.

• R(-2,-5)
((-2)+ 1)2 + ((-5) + 4)2 = 4
(-1)2 + (-1)2 = 4
1 + 1 = 4
2 < 4

Portanto, o ponto R é interno à circunferência.
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Esterificação e transesterificação Conheça as características dessas reações

Entre os compostos encontrados na natureza, os ésteres estão entre os mais comuns. Estes compostos comumente estão associados ao odor agradável exalado por flores e frutos. Por exemplo, quando tomamos um sorvete de abacaxi, comumente no seu preparo utiliza-se uma essência sintética que dá o gosto de abacaxi. Também podemos encontrar os ésteres na gordura animal e nos óleos vegetais (os triglicerídeos).

A reação de esterificação é um processo reversível, obtendo como produto principal um éster específico. Entre os diversos métodos que podem ser utilizados para sintetizar os ésteres, um bom exemplo é a reação de esterificação de Fischer (1895), na qual, sob aquecimento, um ácido carboxílico reage com um álcool (produzindo éster e água). Esta reação, quando processada em temperatura ambiente, é lenta, mas pode ser acelerada com o emprego de aquecimento e/ ou catalisador (exemplo, o ácido sulfúrico H2SO4).

Conforme esquema global da reação, em um dado tempo, os produtos e reagentes entram em equilíbrio químico e, nesse momento, as velocidades das reações de formação dos produtos e de formação dos reagentes se mantêm constantes. O emprego de um catalisador e/ou o aumento da temperatura se tornam úteis para que o equilíbrio seja estabelecido mais rapidamente.

No entanto, o éster obtido pode reagir com a água (reação de hidrólise), gerando novamente ácido carboxílico e álcool; porém, a reação inversa é mais lenta. A hidrólise do éster em meio básico é denominada saponificação - do latim, sapo = sabão.



A atenção dada aos ésteres orgânicos decorre de estas substâncias despertarem grande interesse por causa de sua importância industrial, especialmente nas atividades que envolvem emprego de solventes, vernizes, resinas, plastificantes, polímeros, intermediários para a indústria farmacêutica, fragrâncias e essências sintéticas.

Pode-se citar como exemplos o acetato de isopentila (empregado como essência de banana), acetato de benzila (utilizado como essência de jasmim), pentanoato de isopentila (essência de maçã), acetato de etila (empregado com solvente em diversos materiais) e acetato de butila (solvente encontrado no esmalte):


Reação de transesterificação
A reação de transesterificação é uma reação química que pode ocorrer entre um éster e um álcool ou entre um éster e um ácido, sempre tendo a formação de um novo éster.

Na atualidade, a reação de transesterificação de óleos vegetais ou gordura animal (triglicerídeos) com alcoóis vem despertando muito interesse, sendo que o principal produto da reação (éster) possui propriedades similares às do diesel de petróleo, podendo ser utilizado puro ou adicionado ao diesel fóssil, comumente conhecido como biodiesel.

Neste contexto, "bio" significa ser produzido por fontes renováveis de energia de biomassa - óleo de soja, mamona, dendê, girassol, canola - e poder incluir no processo o etanol, que no Brasil é obtido via processo de fermentação do caldo de cana-de-açúcar.

Para o Brasil, a produção do biodiesel é vantajosa em função da possibilidade do cultivo de oleaginosas (plantas que servem de fonte para a obtenção de óleos) sem afetar a produção e oferta de alimentos. O que é assegurado, em parte, pela dimensão continental do território brasileiro:


A este tipo de transesterificação foi atribuído o termo de alcoolize, tendo como produtos principais o éster (biodiesel) e o glicerol (glicerina). O processo se inicia pela mistura do óleo vegetal com um álcool (por exemplo, metanol ou etanol) na presença de um catalisador (que pode ser um ácido, uma base ou enzima).

Após a reação de transesterificação obtém-se o biodiesel, um combustível renovável alternativo, e a glicerina ― substância de alto valor agregado, muito empregada na indústria farmacêutica e de cosméticos.

A seguir é representada uma reação de transesterificação de um triglicerídeo com um álcool, obtendo-se como produtos o éster e a glicerina. Esta reação processa-se em três etapas:


Esquema geral de uma reação de transesterificação de triglicerídeos com álcool.

Diversos alcoóis podem ser empregados neste tipo de reação, sendo que o metanol (CH3OH) e o etanol (CH3CH2OH) são os mais empregados. Estes podem reagir rapidamente com os triglicerídeos, com o uso de hidróxido de sódio (NaOH) como catalisador.

Além da utilização destes ésteres como biocombustível, destaca-se o seu emprego na indústria de cosméticos.
*Oldair Donizeti Leite e Valdeison Souza Braga são professores adjuntos da Universidade Federal da Bahia - ICADS-Barreiras.

Equilíbrio químico Entenda como determinadas reações acontecem

Em algumas cavernas podemos encontrar estalactites e estalagmites, aquelas formações, com aparência de colunas, que pendem do teto ou se elevam do chão. Como será que elas surgem? A seguir, dentro do conceito de equilíbrio químico, vamos buscar soluções para essa e outras dúvidas.

Numa primeira explicação poderíamos sugerir a seguinte representação:


Talvez você esteja se perguntando o que essa representação significa e como percebemos nela a produção de estalactites e estalagmites.

De modo mais completo, representamos a produção das duas formações assim:



O carbonato de cálcio (CaCO3) presente nas rochas é dissolvido pela água da chuva, que é ligeiramente ácida, devido ao ácido carbônico (H2CO3). Da interação do carbonato com a água da chuva resulta uma solução aquosa com íons Ca2+ (cálcio) e HCO3- (bicarbonato). A formação desses fenômenos depende da reversibilidade das reações químicas, pois a água mineral, uma vez na caverna, libera o CO2, formando novamente o CaCO3.

Verifica-se, então, que parece ocorrer a formação de produtos, Ca2+ (aq.) + 2HCO3-(aq.) ao mesmo tempo em que também surgem reagentes: CaCO3(s) + CO2 (g) + H2O(l). Isso parece estranho: o que se forma, parece não se formar mais, e forma-se novamente. Como se explica tal fenômeno?

As reações que apresentam essas características são explicadas pelo equilíbrio químico. Nesse sentido, a representação mais acertada das três fórmulas acima é a primeira, pois a seta representa uma reação em equilíbrio.

Formação do gás amônia
Existem muitas outras reações que se processam em equilíbrio dinâmico. Por exemplo, a formação do gás amônia (NH3) a partir dos gases hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2). Veja a equação química:


A compreensão do fenômeno envolvido torna-se mais clara quando analisamos o que ocorre à medida que a reação (analisada no sentido da esquerda para direita) se processa. Inicialmente, há apenas os gases N2 e H2 - e nenhuma NH3 formada. À medida que o gás NH3 vai se formando, inicia-se também a reação indireta, ou seja, sua decomposição nos gases N2 e H2. Em certo momento, as velocidades das duas reações (direta e indireta) se igualam, dando a impressão de que a reação para.

Entretanto, é fundamental que compreendamos que as reações de equilíbrio alcançam uma situação em que coexistem produtos e reagentes em constante interação. Sendo que, nesta situação, tanto os reagentes quanto os produtos se encontram em quantidades não necessariamente iguais, mas constantes.

Por se tratar de uma discussão em termos das velocidades das duas reações (direta e indireta), poderíamos ainda estabelecer a seguinte relação:

Reprodução

Se considerarmos as leis de velocidade para cada reação:

A condição de equilíbrio é considerada no momento em que v1 = v2. Assim,


Isolando as constantes:



Reprodução

Sendo Kc igual à constante de equilíbrio, em função das concentrações molares [mol/L].

Essa constante estabelece uma condição para que reagentes e produtos estejam em equilíbrio na reação. Genericamente, para as reações em equilíbrio dinâmico tem-se a expressão:



Nessa expressão:
a) as concentrações dos produtos são postas no numerador e as dos reagentes no denominador;
b) cada concentração é elevada à potência de seu coeficiente estequiométrico na equação balanceada;
c) no momento em que a reação atinge o equilíbrio, o valor constante K depende da reação em questão e da temperatura. Não usamos unidades para a constante.

Acetato de etila e ácido iodídrico
Para aprofundar esse estudo, analisaremos a reação de obtenção do acetato de etila (CH3COOCH2CH3) e da produção de ácido iodídrico (HI).

Esse acetato, obtido a partir da reação de esterificação do ácido acético (CH3COOH) com o etanol (CH3CH2OH), é um composto de odor agradável, utilizado como solvente em alguns materiais. Analisaremos o equilíbrio dessa reação a partir do quadro a seguir:


A concentração molar é habitualmente representada pela expressão [ ].

A partir da tabela verifica-se que 0,830 mol/L de ácido acético reage, a 25o C, com 0,009 mol/L de etanol, produzindo 0,171 mol/L de acetato de etila e 0,171mol/L de água. Vimos, então, que esses valores de acetato de etila e água obtidos são consumidos para a formação dos reagentes.

Pode-se verificar essa relação mais evidente ao se analisar a extensão da reação. Vejam esse estudo, no caso da reação entre os gases hidrogênio (H2) e gás iodo (I2), formando o HI:

Como se vê na tabela, assim que a reação inicia temos as mesmas quantidades de H2 e I2, ou seja, 0,0175mol/L para ambos. No decorrer do tempo são consumidos (o sinal negativo) 0,0138 mol/L dos dois gases e produzidos exatos 0,0276mol/L de HI. Então, 0,0037 mol/L (0,0175-0,0138) é a concentração que se encontra em equilíbrio.

Assim, pode-se determinar o Kc a partir da representação matemática:

Reprodução

Obtemos uma razão 56 para o Kc. Esse valor será o mesmo para todas as reações envolvendo os dois reagentes em questão, isso nas mesmas condições de temperatura e pressão.

O estudo do equilíbrio químico nas reações químicas pode, portanto, contribuir para o entendimento das reações que não se completam. Nessas reações, não se realiza tão facilmente uma previsão estequiométrica, pois a coexistência de reagentes e produtos dificulta tal prognóstico. Agora, uma vez que compreendemos tais reações em equilíbrio químico dinâmico, essa previsão já pode ser realizada.

Bibliografia
# GEPEQ, Grupo de Pesquisa em Educação Química. Interações e Transformações I: elaborando conceitos sobre transformações químicas. São Paulo: Ed. EDUSP, 2001.
# LEMBO A. Química - realidade e contexto: química geral. São Paulo: Editora Ática, 2001.
# KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr., P. M. Química geral 1 e reações químicas. 5ª ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005.
*Jacques Antonio de Miranda e Erivanildo Lopes da Silva são professores do curso de Química da Universidade Federal da Bahia - Campus ICADS-Barreiras.

Energias alternativas O que fazer quando o petróleo acabar?


Usina nuclear de Angra dos Reis (RJ)
Fala-se no colapso de nossa civilização do petróleo desde a primeira crise de 1973, quando os preços internacionais do óleo cru dobraram. O conteúdo das discussões variava então dos alertas sobre a necessidade urgente de se descobrirem fontes alternativas de energia ao catastrofismo dos que previam para as próximas décadas um penoso retorno da humanidade ao modo de vida da Idade Média.

Como o assunto nunca mais saiu da moda, até hoje assistimos a apresentação das últimas descobertas quanto à substituição do petróleo, sendo alguns projetos tão mirabolantes que parecem tirados da literatura de ficção científica.

A realidade é bem menos glamurosa, e também, felizmente, menos preocupante. As reservas de petróleo atualmente comprovadas devem durar pelo menos mais 50 anos, sendo interessante lembrar que os preços internacionais do petróleo variam de modo inversamente proporcional às estimativas destas reservas comprovadas, razão para os países produtores serem modestos quanto a tais estimativas.

Além disto, o planeta é grande o bastante para que sempre seja possível a descoberta de novas grandes jazidas, que podem adiar o esgotamento dos poços para o próximo século ou mesmo além.

Energias alternativas ao petróleo
Para a decepção dos que alimentam a esperança de comprar um automóvel movido a antigravidade ou coisa parecida, as soluções mais viáveis para substituição do petróleo já estão disponíveis e a maioria delas é conhecida há mais de 50 anos. O desafio da substituição do petróleo está em se desenvolver fontes alternativas razoavelmente abundantes, baratas e ambientalmente seguras para:

* Acionar centrais térmicas para produção de energia elétrica;
* Prover combustíveis industriais;
* Prover combustíveis automotivos;
* Prover matérias primas derivadas para a petroquímica.



As opções atualmente consideradas mais viáveis para suprir estas necessidades passam longe de qualquer solução miraculosa, a começar do fato de o substituto imediato mais provável para o petróleo ser o petróleo.

Não há erro de digitação no parágrafo acima. Quando se fala em esgotamento das reservas de petróleo, o assunto quase sempre se refere ao óleo cru convencional, extraído por bombeamento dos leitos rochosos.

Petróleo não convencional
Pouco se fala sobre as formas não convencionais de petróleo, as areias e xistos betuminosos, de mais difícil obtenção e refino que o petróleo convencional, mas que são economicamente viáveis para exploração em larga escala quando o petróleo convencional escassear.

Considerados as areias e xistos betuminosos, as reservas de petróleo mundiais, convencional e não convencional, mais do que dobrariam, o que nos níveis atuais de consumo garante o prolongamento da era do petróleo até o século 22, pelo menos.

Além disto, quando se fala das reservas de petróleo, geralmente não se somam os números relativos às reservas de gás natural, cuja prospecção, produção e utilização mundial cresceram muito desde a primeira crise do petróleo, ao ponto de rivalizar com ele em uma série de aplicações.

Gás natural
A recente crise entre o Brasil e a Bolívia se dá pelo fato de o gás natural ser hoje o principal propulsor da indústria paulista, que passou a utilizar o gás em quase todos os seus queimadores de caldeiras antigamente movidos a óleo combustível BPF, derivado do petróleo.

O gás natural também é o substituto mais viável para a nafta, derivado do petróleo que é transformado nas centrais petroquímicas responsáveis pela produção das chamadas olefinas - etileno, propileno e butadieno - matérias primas dos polímeros sintéticos, os plásticos tão presentes e necessários no nosso dia a dia.

E já que falamos em plásticos, todo mundo conhece o álcool e o biodiesel como combustíveis alternativos genuinamente brasileiros. É interessante lembrar que o etanol e os óleos vegetais também podem ser utilizados na fabricação de plásticos.

Gasolina sintética
Outro alternativa ao petróleo, conhecido e usado desde a Segunda Guerra Mundial é a gasolina sintética ou nafta sintética, que pode ser utilizada tanto como combustível como matéria prima petroquímica na obtenção de plásticos e outros produtos da cadeia de transformação de petróleo.

A gasolina sintética pode ser obtida do carvão, o qual, por falar nele, também é um combustível substituto barato e abundante. Como vimos até aqui, a maioria das funções desempenhadas hoje pelo petróleo podem ser substituídas por outros hidrocarbonetos minerais ou similares de origem vegetal.

Mas há uma outra alternativa energética já tida como economicamente viável, a dobradinha hidrogênio/energia nuclear. Quando a energia nuclear foi revelada ao mundo em 1945, junto com o assombro com a explosão em Hiroshima, veio a esperança de que aquela revolucionária fonte de energia resolveria todos os problemas da humanidade.

Energia nuclear
Alguns livros de ficção científica da década de 1950 previam um futuro próximo onde até os cinzeiros domésticos disporiam de artefatos nucleares que desintegrariam as cinzas dos cigarros ao invés de simplesmente coletá-los.

Ao longo da segunda metade do século 20 a produção de energia nuclear passou a sofrer forte oposição política, que a acusava de ser cara, perigosa e suja, o que inibiu uma visão de futuro em que as usinas atômicas fossem a principal fonte de geração de energia.

Na verdade, o uso disseminado da energia atômica só é perigoso do ponto de vista militar, uma vez que pode permitir a proliferação das armas nucleares entre governos não confiáveis pelo mundo afora.

Fora isto, o custo do kWh atômico é mais caro que o obtido pela queima de combustíveis fósseis ou por hidrelétricas, mas é mais barato que a maioria das outras fontes alternativas e completamente viável do ponto de vista econômico.

Segurança e lixo atômico
Quanto aos riscos ao meio ambiente, o lixo atômico gerado pelas centrais nucleares é contado em quilos, enquanto os resíduos provenientes da queima de combustíveis fósseis são da ordem de milhões de toneladas.

Quanto à segurança das operações nucleares, é possível traçar uma analogia com a aviação, que é sabidamente segura, mas onde os raros acidentes geram desastres de grandes proporções e comoção geral, como foi o caso de Chernobyl, na Ucrânia, então parte da antiga União Soviética.

Hidrogênio
Do ponto de vista técnico, a opção nuclear por si só já estaria no páreo dos substitutos do petróleo para a produção de energia elétrica. Esta posição é reforçada pelos novos projetos para obtenção de hidrogênio a partir do uso da energia nuclear.

O hidrogênio é a substância mais abundante do universo e um combustível limpo que produz como resíduo apenas água. Seria a melhor opção como fonte energética se não fosse o fato de que ele só se encontra disponível na natureza na forma de compostos, como a água, por exemplo.

Podemos obter H2 a partir da hidrólise da água, mas isto demanda grandes quantidades de energia na forma de calor para romper as ligações moleculares com o oxigênio, o que inviabilizava o processo por muitas vias convencionais tentadas.

Como as fissões nucleares podem fornecer calor praticamente ilimitado, seu aproveitamento na obtenção de hidrogênio representa uma das opções mais baratas para a obtenção deste combustível que no futuro poderá ser usado em larga escala nos veículos automotores. Isto se os automóveis elétricos não ganharem a corrida das tecnologias alternativas para o motor a combustão, um velhinho com mais de cem anos.

Transição civilizada
Por tudo isto, considerados apenas as tecnologias já dominadas e os recursos já disponíveis, o mundo pode administrar uma transição da civilização do petróleo para um outro modelo de uma forma muito gradual, sem grandes choques ou rupturas.

Se colocarmos na equação todas as possibilidades ainda por descobrir e desenvolver, as expectativas se tornam ainda maiores.

Os catastrofistas que me desculpem, mas o melhor modo que encontro de representar esta transição é parafraseando T. S. Elliot: A era do petróleo não terminará com um estrondo, mas com um suspiro.

*Carlos Roberto de Lana é engenheiro químico e professor.

Energia renovável Microbiologia pode gerar fontes alternativas


Bactérias que podem ser transformadas em combustível
Será que a busca por energias renováveis, uma das maiores preocupações globais hoje em dia, poderá ser solucionada por bactérias? Uma resposta afirmativa é a conclusão é de um relatório da Academia Norte-Americana de Microbiologia sobre a demanda por fontes de energia limpa e renovável, divulgado em novembro de 2006.

O relatório "Conversão de Energia Microbiológica" detalha diversos métodos de utilização de micróbios para a produção de combustíveis alternativos, como etanol, hidrogênio, metano e butanol. O documento discute também vantagens, desvantagens e dificuldades técnicas de cada metodologia de produção, além de indicar futuras necessidades de pesquisas.

Confirmando as previsões de outros cientistas, os autores do relatório afirmam que o planeta deverá passar por uma violenta crise energética dentro de 30 a 50 anos. Os meios para prevenir a catástrofe da escassez de energia e da tragédia ambiental são incertos, segundo eles, mas parte da solução pode estar na conversão de energia microbiológica.

Energia microbiológica
Os autores apresentam uma série de recomendações para que a energia microbiológica se transforme em realidade. Será preciso, por exemplo, otimizar os processos de pré-tratamento de diferentes biomassas para substratos variados a fim de viabilizar a produção de etanol a partir das bactérias.

Entre as tecnologias mencionadas essa é a mais avançada hoje, segundo o relatório, mas sua produção a partir de biomassas como a celulose é difícil e cara. Já o hidrogênio, segundo o estudo, pode ser produzido a partir da água, aproveitando a fotossíntese em cianobactérias e outros micróbios. Os recursos necessários para essa tecnologia - água e luz solar - são praticamente ilimitados, mas a eficiência do processo ainda é baixa.

O documento também aborda o campo relativamente novo das células a combustível com base microbiológica. Nesse sistema, os microrganismos recebem um suprimento constante de biomassa e seus processos biossintéticos são, na maior parte, desviados para a geração contínua de eletricidade.

"O estudo de células combustíveis microbiológicas ainda está engatinhando, mas identificamos que há grande potencial de dar um salto nesse sentido", disse Judy Wall, da Universidade do Missouri, co-autora do relatório.

Com informações da Agência FAPESP.

Produtos notáveis

Eletrólitos Soluções que permitem a passagem de corrente elétrica


Uma solução é capaz de conduzir corrente elétrica? Por que levamos um choque maior quando estamos molhados do que quando estamos secos? O que é "água de bateria"? Questões como essas nos remetem à mesma resposta: eletrólitos.

A corrente elétrica, como sabemos, é o fluxo ordenado de elétrons, ou seja, os elétrons se movimentando de um ponto a outro. Para isso acontecer, duas coisas são fundamentais: uma diferença de potencial, capaz de atrair os elétrons e um meio de propagação que permita sua passagem.

Os eletrólitos são soluções que permitem a passagem dos elétrons, mas isso não garante que eles possam trafegar livremente. Nos eletrólitos os elétrons trafegam "presos" aos íons. Existem eletrólitos fortes, que praticamente não impedem a passagem dos íons, eletrólitos médios, que apresentam alguma resistência à corrente, eletrólitos fracos, que se opõem fortemente - mas permitem - a passagem da corrente, e os não-eletrólitos, soluções que não permitem que a corrente elétrica os atravesse.

Como funciona o eletrólito?
Quando aplicamos uma diferença de potencial em um material, o pólo positivo começa a atrair os elétrons desse material que, chegando ao pólo, caminham pelo circuito até chegar na outra ponta, o pólo negativo, onde podem ser reinseridos no material. Está complicado? Vamos pensar diretamente nos eletrólitos que a explicação ficará mais clara.

Pense em uma solução de cloreto de sódio em água. Sabemos o sal irá se dissociar em íons Na+ e Cl-. Quando mergulhamos dois fios na solução, um ligado ao pólo positivo e um ao negativo de uma pilha, o positivo começa a atrair os íons de carga negativa - no caso o cloreto (Cl-) - por possuírem cargas elétricas opostas.

Ao atingir o pólo positivo, o elétron excedente do íon é capturado pelo pólo fazendo com que o Cl- se transforme em Cl. O pólo negativo atraiu os íons sódio (Na+) e o elétron capturado percorre todo o circuito até chegar ao pólo negativo, encontrando então o íon. Como o íon é positivo, ele tem falta de elétrons, portanto ele captura o elétron "disponível" no pólo negativo e também deixa de ser um íon, neutralizando-se.

Cloreto de sódio
Acredito que esse exemplo tornou o mecanismo mais compreensível, mas gostaria de ressaltar que no caso do NaCl não é exatamente assim que acontece. Você poderá perguntar: então por que esse exemplo, já que não é bem assim? A idéia é que você entenda primeiramente o mecanismo. Para fins didáticos, o cloreto de sódio é um ótimo exemplo, pois estamos muito habituados a ele.

Você percebeu que - para uma solução permitir a condução de corrente - uma coisa parece fundamental: a presença de íons na solução. Os íons são as "caronas" que citei anteriormente, são eles que permitirão o fluxo eletrônico.

Qualquer solução tem íons?
Não. Nem todas as substâncias quando em solução libera íons. Compostos iônicos como os sais e bases já são formadas por íons e, quando em solução, os deixam livres, em um processo que chamamos de dissociação. Compostos como os ácidos, que não possuem íons quando em solução sofrem um processo que chamamos de ionização e passando a possuí-los, embora livres. Substâncias moleculares que não sofram ionização não liberarão nenhum tipo de íon quando em solução.

Dessa forma, podemos dizer que:

* Substâncias iônicas, quando em solução ou quando fundidas (líquidas), liberam íons, portanto conduzem corrente elétrica.
* Substâncias moleculares, quando em solução, se sofrerem ionização, liberam íons e conduzem corrente elétrica. Se não sofrerem ionização não conduzem corrente.
* Substâncias iônicas ou moleculares, quando no estado sólido não liberam íons e não conduzem corrente elétrica.



Para que uma solução seja um eletrólito é necessária a existência de íons livres.

Respondendo às questões iniciais:
1) Por que levamos um choque maior quando estamos molhados do que quando estamos secos?
R.: Porque, quando molhados, os sais existentes em nossa pele, resultado da transpiração, formam um eletrólito forte, facilitando a passagem da corrente elétrica.

2) O que é "água de bateria"?
R.: É um eletrólito capaz de permitir a troca de elétrons entre as placas que constituem a bateria. Normalmente são soluções ácidas.
* Fábio Rendelucci é professor de química e física e diretor do cursinho COC-Universitário de Santos (SP).

Água


A água é uma substância formada por átomos de hidrogênio e oxigênio, é líquida, sem cheiro, sem cor. A água é essencial para todo ser vivo e cobre cerca de ¾ da superfície da Terra sendo que 97% da água é salgada e somente 3% é água doce. É encontrada principalmente nos oceanos e nas regiões polares. É também encontrada em rios, lagos, chuvas, nuvens e sua fórmula química é H²O.

A água perde sua pureza quando em forma de chuva cai sobre rios e lagos que estão contaminados. Há dois tipos de contaminação:
Lixos orgânicos - que são restos de alimentos não consumidos, excrementos de humanos e animais. Lixos industriais - originados da produção de produtos que são descartados em locais impróprios.

Os lixos orgânicos são biodegradáveis mas podem levar a falta de oxigênio nos rios e lagos, o que faria com que a vida dentro dos mesmos se perdesse. Há outro fator importante que são os excrementos humanos e animais que podem acarretar uma série de doenças transmitidas pela água contaminada como cólera, desinteria entre outras.

Os lixos industriais são cheios de metais pesados e materiais sintéticos que intoxicam a água e são persistentes em degradar sobre as águas. Podem ser depositadas nas águas através dos esgotos e canalizações clandestinas que transportam fertilizantes, pesticidas e tantos outros produtos químicos nocivos a saúde e a boa preservação da água.

Nas cidades onde existem empresas de tratamento de água são usados produtos para a purificação da água. O cloro é o mais usado, pois ajuda a matar os germes nocivos a saúde, mas, não pode ser usado em excesso, pois também causa danos a saúde.

Uma maneira fácil e rápida de tratar a água para o uso é fervendo-a. A água precisa chegar a uma temperatura de 100º e depois deve ser levada a geladeira ou freezer, pois algumas bactérias não morrem apenas com o calor.

Outro fator importante que podemos citar é a racionalização da água, já que com o crescimento das cidades, indústrias e agricultura ela se torna cada vez mais escassa. As empresas, por exemplo, estão investindo em tecnologias que reduzam a quantidade de água potável usadas.

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Adição e subtração de fração

As adições e subtrações de frações devem respeitar duas condições de operações:

1ª condição: denominadores iguais.

Quando os denominadores são iguais, os numeradores devem ser somados ou subtraídos de acordo com os sinais operatórios e o valor do denominador mantido. Observe os exemplos:

2º condição: denominadores diferentes.

Nas operações da adição ou subtração envolvendo números na forma de fração com denominadores diferentes, devemos criar um novo denominador através do cálculo do mínimo múltiplo comum – MMC dos denominadores fornecidos. O novo denominador deverá ser dividido pelos denominadores atuais, multiplicando o quociente pelo numerador correspondente, constituindo novas frações proporcionalmente iguais as anteriores e com denominadores iguais. Observe os cálculos:





Realizar o MMC entre 3 e 4.








Realizar o MMC entre 5, 9 e 12.








Realizar o MMC entre 15 e 20.




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Regra de aposentadoria para homem