PAVE XIX — 2ª Etapa

A cada dia que passa as pessoas estão mais preocupadas com os alimentos que consomem, pois estudos comprovam que uma dieta alimentar equilibrada, juntamente a exercícios físicos regulares, é indispensável para a manutenção da saúde e a prevenção de obesidade, diabetes, colesterol alto, entre outros problemas de saúde.

Os rótulos nutricionais dos alimentos trazem informações sobre os valores energéticos que eles proporcionam ao organismo. Estudos mostram que os valores de energia consumidos por uma pessoa (adulta) de 70 kg são, em média, 2500 calorias por dia. Se for ingerida uma quantidade de calorias superior à que o corpo precisa para manter suas atividades, o excesso será transformado em tecido gorduroso (adiposo), provocando o aumento de “peso”.

Geralmente, esse termo é usado para se referir à quantidade de energia que cada alimento fornece ao organismo se for totalmente aproveitado. Porém, as calorias não se aplicam somente aos alimentos, mas estão associadas a qualquer fenômeno relacionado a trocas de calor. Por exemplo, na queima de 1 litro de gasolina, liberaram-se cerca de 7.750.000 calorias.

Referência: Adaptado de https://www.preparaenem.com/quimica/o-que-sao-as-calorias.htm. Acesso em: 30/11/2022.

Uma massa de $5\,\text{g}$ de água que se encontra a uma temperatura de $25\,{}^{\circ}\text{C}$ é colocada para ser aquecida, e utiliza-se neste processo um valor de quantidade de calor de $2\,535\,\text{cal}$, que corresponde aproximadamente à quantidade de calor, em média, necessária que uma pessoa adulta deve consumir diariamente.

Calcule a massa restante de água que não foi vaporizada neste processo de aquecimento, sabendo-se que $c_{\text{água}}=1\,\text{cal}/(\text{g}\cdot{}^{\circ}\text{C})$ e $L_v=540\,\text{cal/g}$.

Uma brutal onda de calor de temperatura extremamente elevada e por período prolongado atingirá o Centro da América do Sul nesta segunda semana de janeiro de 2022 e na metade do mês. São esperadas marcas extremas de temperatura em grande parte da Argentina, no Uruguai, e no Sul do Brasil e Paraguai. Na fronteira com o Uruguai e na Campanha, nas áreas de Bagé, Jaguarão, Dom Pedrito e Quaraí, marcas de $40\,{}^{\circ}\text{C}$ a $42\,{}^{\circ}\text{C}$, ocasionalmente superiores, devem se esperar no final da semana pela previsão da MetSul. Pelotas, no sábado (15) poderia atingir $41\,{}^{\circ}\text{C}$ ou $42\,{}^{\circ}\text{C}$. A temperatura alta excepcional pode eventualmente afetar mesmo modais de transporte à medida que é sabido que calor excessivo pode afetar operações aéreas ou de trens, neste caso por dilatação dos trilhos. Na onda de calor de 2014, um voo chegou a ser cancelado em Porto Alegre pela alta temperatura.

Referência: Adaptado de https://metsul.com/excepcional-e-incomum-onda-de-calor-atingira-o-centro-da-america-do-sul/.

Considerando o efeito da dilatação térmica nos trilhos de trem causado pela alta temperatura de $42\,{}^{\circ}\text{C}$ citada no texto, calcule o valor da separação entre dois trilhos de aço de uma ferrovia, cujo coeficiente de dilatação térmica linear é $\alpha=11\times10^{-6}\,{}^{\circ}\text{C}^{-1}$ sendo seus comprimentos de $40\,\text{m}$ a $22\,{}^{\circ}\text{C}$.

Em Pelotas, o verão é morno e abafado; o inverno é ameno e de ventos fortes. Durante o ano inteiro, o tempo é com precipitação e de céu parcialmente encoberto. Ao longo do ano, em geral a temperatura varia de $9\,{}^{\circ}\text{C}$ a $29\,{}^{\circ}\text{C}$ e raramente é inferior a $4\,{}^{\circ}\text{C}$ ou superior a $33\,{}^{\circ}\text{C}$.

Referência: Adaptado de https://pt.weatherspark.com/y/145901/Clima-característico-no-Pelotas-Brasil-durante-o-ano. Acesso em: 28/11/2022.

A variação de temperatura anual na cidade de Pelotas está entre $9\,{}^{\circ}\text{C}$ e $29\,{}^{\circ}\text{C}$ conforme citado no texto. Calcule a variação de temperatura na escala Fahrenheit ($\,{}^{\circ}\text{F}$).

Hábitos comuns entre os jovens, como usar fones de ouvido — geralmente no último volume — e frequentar ambientes com música alta têm gerado preocupação por parte de especialistas. Um estudo publicado recentemente na revista científica BMJ Global Health estima que mais de 1 bilhão de adolescentes e jovens em todo o mundo correm o risco de sofrer perda auditiva por causa dessas práticas. Conforme o estudo, há uma necessidade urgente de priorizar políticas focadas em medidas preventivas para a saúde auditiva.

Parte dos estudos foi focada no uso de fones de ouvido, enquanto a outra avaliação ficou em torno dos impactos à audição que locais de entretenimento com música alta podem causar. Ficou constatado que 48% dos participantes foram expostos a níveis de ruído em locais barulhentos, como shows ou boates. Revelou-se também que 24% dos jovens usaram excessivamente fones de ouvido em dispositivos como smartphones.

Tendo como base a estimativa da população mundial para esta faixa etária, que é em torno de 2,7 bilhões de pessoas, e levando em consideração os dois resultados, o estudo estima que entre 670 mil a 1,35 bilhão de jovens podem estar em risco de perda auditiva. O risco de perda auditiva depende do volume, duração e frequência da exposição ao ruído. Para adultos, o nível considerado seguro é de 80 decibéis por 40 horas semanais, enquanto para crianças é de 75 decibéis. Já o valor acima de 120 decibéis pode provocar danos imediatos.

Referência: Adaptado de https://www.jornaldooeste.com.br/geral/mais-de-1-bilhao-de-jovens-estao-sob-risco-por-uso-de-fone-e-musica-alta-entenda/. Acesso em: 30/11/2022.

Conforme descrito no texto acima, níveis sonoros maiores que $120\,\text{dB}$ podem causar danos imediatos na audição de uma pessoa. Imagine que um jovem esteja utilizando fones de ouvido escutando um som com intensidade sonora aproximada de $I=10\,\text{W/m}^2$. Sabendo-se que a intensidade mínima correspondente ao limiar da audição é $I_0=10^{-12}\,\text{W/m}^2$, calcule o nível sonoro em decibéis $\text{dB}$ que este jovem receberá em sua audição.