PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 44 (2º semestre) da UFG 2014
Considere uma gota de água de 2{,}0\text{ mm} de diâmetro que, após infiltrar-se no solo, tenha sido completamente absorvida pelas raízes de uma planta e voltado à atmosfera, no processo de transpiração, em um local cuja temperatura ambiente é de 20\ ^\circ\text{C}. Nesse contexto, qual foi o caminho percorrido por essa gota na planta a partir da raiz até a atmosfera e qual foi a energia necessária para sua evaporação completa, sabendo que o calor latente de evaporação da água a 20\ ^\circ\text{C} é de 2{,}45\text{ MJ/kg}?
Dados:
\pi \approx 3{,}0
d_{\text{água}} = 1{,}0\text{ g/cm}^3
- AMesófilo, xilema e estômatos; 9{,}8 \times 10^{-3}\text{ J}
- BXilema, mesófilo e estômatos; 9{,}8 \times 10^{-3}\text{ J}
- CMesófilo, xilema e estômatos; 9{,}8\text{ J}
- DXilema, mesófilo e estômatos; 9{,}8\text{ J}
- EXilema, estômatos e mesófilo; 78{,}4\text{ J}
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Resolução comentada
Caminho da água: a água absorvida pelas raízes sobe pelo xilema (vasos que conduzem a seiva bruta), chega às folhas e passa pelo mesófilo, onde está o parênquima. Ali ela evapora para os espaços intercelulares e sai para a atmosfera pelos estômatos. A ordem é xilema, mesófilo e estômatos.
Energia de evaporação:
-
Raio da gota: r = 1{,}0\ \text{mm} = 0{,}10\ \text{cm}.
-
Volume da esfera, com \pi \approx 3{,}0:
V = \frac{4}{3}\pi r^3 = \frac{4}{3}\cdot 3{,}0\cdot (0{,}10)^3 = 4{,}0\times 10^{-3}\ \text{cm}^3 -
Massa, com d = 1{,}0\ \text{g/cm}^3:
m = d\cdot V = 4{,}0\times 10^{-3}\ \text{g} = 4{,}0\times 10^{-6}\ \text{kg} -
Energia, com L = 2{,}45\ \text{MJ/kg} = 2{,}45\times 10^{6}\ \text{J/kg}:
Q = m\cdot L = 4{,}0\times 10^{-6}\cdot 2{,}45\times 10^{6} = 9{,}8\ \text{J}
Portanto, o caminho é xilema, mesófilo e estômatos, e a energia é 9{,}8\ \text{J}.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa E usa o diâmetro (2,0 mm) no lugar do raio na fórmula do volume, o que dá 8 vezes mais energia (78,4 J); a B e a A erram a conversão de g para kg.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AInverte a ordem (mesófilo antes do xilema) e erra a potência de 10 da energia.
- BO caminho está certo, mas a energia 9{,}8\times10^{-3} J erra a conversão de unidades (g para kg).
- CA energia está certa, mas a ordem dos tecidos está errada: a água sobe primeiro pelo xilema.
- EColoca os estômatos antes do mesófilo e usa o diâmetro como raio, o que multiplica o volume por 8 e dá 78,4 J.
Assuntos: Mudanças de estado físico e calor latente, Densidade e pressão.
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Fonte: UFG 2014 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗