Questão 14 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2015

2º dia · Química

Na figura 1 abaixo estão indicadas as diversas massas de ar (1, 2, 4, 5 e 6) que atuam no território brasileiro durante o verão. Na figura 2 é apresentado o esquema de um aparelho utilizado em laboratórios químicos. Pode-se dizer que há uma analogia entre o fenômeno da ocorrência de chuva no Brasil durante o verão e o funcionamento do aparelho.

Duas figuras lado a lado. A Figura 1 mostra o contorno do Brasil com setas azuis indicando os deslocamentos das massas de ar: 1 na região amazônica, com setas em várias direções, inclusive para o Centro-Oeste e o Sudeste; 2 ao sul, com setas para o norte; 4 a oeste, com setas em direção ao interior; 5 junto à costa sudeste, com setas para o continente; e 6 junto à costa norte, com setas para o continente. O número 3 aparece em um quadrado na região Centro-Oeste/Sudeste. A Figura 2 mostra um aparelho de destilação: um balão à direita, identificado por 1, com um termômetro no gargalo, conectado a um condensador inclinado, identificado por 2, que termina em um balão coletor à esquerda, identificado por 3.

a) É possível correlacionar as partes com numeração igual nas duas figuras. Assim, desempenham funções parecidas em fenômenos diferentes as partes indicadas por 1, 2 e 3. Com base nessa correlação, e a partir do funcionamento do aparelho, explique como ocorre um tipo de chuva nas regiões Centro-Oeste e Sudeste no verão.

b) Na Figura 1, o número 4 representa a massa de ar tropical continental (mTc), quente e seca. Explique, do ponto de vista das transformações físicas da água, como essa massa de ar poderia ser responsável pelo atípico regime de chuvas nas regiões Centro-Oeste e Sudeste ocorrido no verão 2013-2014.

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a) Na destilação, o balão 1 é onde o líquido é aquecido e evapora. O condensador 2 é a parte fria, onde o vapor perde calor e se condensa. O balão 3 recolhe o líquido condensado.

A analogia com a chuva de verão é esta:

  • 1 (massa de ar da Amazônia, quente e úmida): a floresta, com forte insolação, evapora muita água (e a transpira), como o balão aquecido. O vapor é levado pelos ventos até o Centro-Oeste e o Sudeste.
  • 2 (massa polar, vinda do sul, mais fria): ao encontrar o ar quente e úmido, ela o resfria, como o condensador. O vapor de água se condensa em gotículas, formando nuvens.
  • 3 (Centro-Oeste e Sudeste): é a região onde a água condensada se precipita como chuva, como no balão coletor.

Portanto, a chuva ocorre porque o vapor de água da Amazônia, transportado para o Centro-Oeste e o Sudeste, se condensa ao ser resfriado pela massa de ar frio e cai como chuva (precipitação).

Resposta: o vapor de água vindo da Amazônia (1) é resfriado pela massa de ar frio do sul (2), condensa-se e precipita sobre o Centro-Oeste e o Sudeste (3).

b) A massa mTc é quente e seca e se posicionou sobre o Centro-Oeste e o Sudeste no verão 2013-2014. Ela agiu como uma barreira: o ar quente e seco impediu que o ar úmido da Amazônia chegasse a essas regiões e bloqueou o avanço da massa fria do sul.

Sem o resfriamento do ar úmido, o vapor de água não se condensou em quantidade suficiente. Além disso, a temperatura alta manteve a água no estado gasoso, pois o ar quente comporta mais vapor sem saturar. Também favoreceu a evaporação da água do solo e dos reservatórios, o que agravou a falta de água.

O resultado foi um regime atípico: a massa quente e seca dificultou a condensação do vapor (e favoreceu a evaporação), reduzindo as chuvas.

Resposta: o ar quente e seco bloqueou a chegada do ar úmido e frio, impedindo a condensação do vapor de água e mantendo a água no estado gasoso, com pouca chuva.

Assuntos: mudanças de estado físico, destilação, ciclo da água.

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