SUPERLIGA apostila aula 2 2019

Apostila 2
Ciências da

Natureza

1

AULA 2 – BIOLOGIA

Endotérmicos ou ectotérmicos?

Você já deve ter visto um lagarto tomando sol
ou um cachorro ofegante. Não é? Já se
perguntou porque eles fazem isso?

Fonte:<https://www.pexels.com/ptbr/foto/205226/>Acesso em: 12 de abril 2019.

São estratégias termorreguladoras, ou seja, que
ajudam a regular a temperatura corporal do
organismo, que é determinada por uma função
que relaciona o calor produzido, o calor
conservado e o calor perdido
Existem dois tipos básicos de mecanismos
termorreguladores:

2

Endotérmicos: Animais que mantêm sua
temperatura corporal constante, normalmente
diferente do ambiente. Ex: Aves e mamíferos.

Ectotérmicos: mantém a temperatura
ambiente. Ex: Cobras e lagartos.

Ambos animais, endotérmicos e ectotérmicos,
possuem adaptações — características que
surgiram pela seleção natural — que ajudam a
manter uma temperatura corporal saudável. Os
endotérmicos, por exemplo, fazem contração
da musculatura, gerando calor, o que
chamamos de “tremer de frio”, assim como
esfregar as mãos ou dar uma caminhada. Outro
exemplo seria possuir um tipo de isolante para
não perder o calor, como gordura, penas e
pelos. Ou ainda mecanismos de evaporação
como suar e ofegar.
Para manter a temperatura constante é
necessário uma grande quantidade de energia,
que é obtida através de alguns processos

3

realizados pelo organismo, como consumo de
água e alimentos. A glicose é a principal fonte
de energia que o corpo irá utilizar, a quebra
dessa molécula em conjunto com oxigênio que
respiramos formam ATP (adenosina trifosfato),
em um processo chamado de respiração celular.

HOMEOSTASE

Nosso organismo trabalha constantemente
para o bom funcionamento do corpo, para que
se mantenha “equilibrado”, por exemplo: se a
temperatura está muito elevada, podem
ocorrer alterações no estado mental, o
comprometimento de órgãos e, até mesmo, a
morte do indivíduo. A esse trabalho constante
damos o nome de HOMEOSTASE. Para manter
essa homeostase é necessário que o
metabolismo trabalhe o tempo todo para que o
corpo realize suas funções.

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A temperatura do nosso corpo por exemplo,

está em média 36,5°C, é controlado pelo

hipotálamo.

Quando o organismo é agredido por um agente

externo ou por uma

doença dos órgãos

internos, o

termostato pode

elevar a

temperatura dois ou

três graus acima dos valores habituais, o que

caracteriza a febre.

AULA 2 – QUÍMICA

TERMOQUÍMICA

A Termoquímica é o estudo da energia
envolvida nas reações químicas em forma de
calor, onde esse calor da reação (quantidade
de energia) é chamado de entalpia (H),

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entretanto, podemos medir a sua variação
(∆H) de um processo matematicamente:

∆ = −

Esses processos podem liberar ou absorver
calor:

EXOTÉRMICO: Ocorre
liberação de calor.

՜ +

⬚

Hprodutos < Hreagentes

∆H < 0

∆H com valor Disponível em: <https://bit.ly/2Km3OMu>.
negativo (-) Acesso em: 08 abr. 2019.

Exemplo:
Respiração dos animais:
C6H12O6(aq) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(g) + energia

6

ENDOTÉRMICO: Disponível em: <https://bit.ly/2Km3OMu>.
Ocorre absorção de Acesso em: 08 abr. 2019.

calor.

+ ՜

⬚

Hprodutos > Hreagentes

∆H > 0

∆H com valor
positivo (+)

Decomposição da sacarose: C12H22O11(s) +
energia → 12C(s) + 11 H2O(g)

 A energia liberada ou absorvida em uma
reação é diretamente proporcional à
quantidade de reagentes consumidos ou
produtos formados.

Exemplo:

Na formação de 1 mol de CO2 (g):

C(diamante) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -395 KJ/mol (25°C, 1 atm)

7

Na formação de 2 mol de CO2 (g):
2X (C(diamante) + O2(g) → CO2(g)) (ΔH = -395 KJ/mol) 2X
2C(diamante) + 2O2(g) → 2CO2(g)) (ΔH = -790 KJ/mol)

CÁLCULOS DA VARIAÇÃO DA ENTALPIA
Entalpia-padrão de combustão

É a variação de entalpia presente na reação de

combustão completa de 1 mol de determinada

substância em condições padrão.

Exemplo:

1
4( ) + 2 2 ՜ 1 2( ) + 2 2 ∆ ° ã = −890,4 /

Entalpia-padrão de formação

É a variação de entalpia presente na reação de

formação, em condições-padrão, de 1 mol de

moléculas de determinada substância, a partir

de substâncias simples na forma alotrópica mais

estável.

Exemplo: ∆ ° = −286 /

1
2( ) + 2 2 ( ) ՜ 2 ( )

8

LEI DE HESS

“A variação da entalpia envolvida

numa reação química, sob certas

condições experimentais,

depende exclusivamente da

entalpia inicial dos reagentes e da Henri Hess

entalpia final dos produtos, seja a (1802 – 1850)

reação executada numa única Disponível em:
<https://bit.ly/2uXJMO0>.
etapa, seja em várias etapas
Acesso em: 10 abr. 2019.

sucessivas”.

Resumidamente: A Lei de Hess, a variação de
entalpia, ou seja, quantidade de calor liberada
ou absorvida por um processo só depende do
estado inicial e final do processo não
dependendo das etapas intermediárias.

A ∆H1 B ∆H2 C ∆H3 D

A ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 D
∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3

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Exemplos

(UECE - adaptada) Considerando a equação de
formação da glicose não balanceada

C + H2 + O2 → C6H12O6, atente às seguintes
equações:

I. + 2 ՜ 2 = −94,1

II. 2 + ½ 2 ՜ 2 = −68,3

III. 6 12 6 + 6 2 ՜ 6 2 + 6 2 = −673,0

A entalpia de formação de glicose em kcal/mol
serão, respectivamente,

a) +301,4 kcal/mol.
b) −301,4 kcal/mol.
c) −201,4 kcal/mol.
d) +201,4 kcal/mol.

Resolução:

Primeiramente, vamos organizar as equações:

 Multiplicando a I e II por 6:

10

+ 2 ՜ 2 = −94,1 ( x 6)

2 + ½ 2 ՜ 2 = −68,3 (x 6)

 Invertendo a III:

6 12 6 + 6 2 ՜ 6 2 + 6 2 = −673,0

 Obtemos o seguinte cenário:

6 + 6 2 ՜ 6 2 = −564,6

6 2 + 3 2 ՜ 6 2 = −409,8

6 2 + 6 2 ՜ 6 12 6 + 6 2 = +673,0

Aplicando a Lei de Hess:

6 + 6 2 ՜ 6 2 = −564,6

6 2 + 3 2 ՜ 6 2 = −409,8

6 2 + 6 2 ՜ 6 12 6 + 6 2 = +673,0

6 + 6 2 + 3 2 ՜ 6 12 6

 Somando o ∆H de cada equação, obtemos
o ∆H global desta reação:

∆H = (-564,6 kcal) + (-409,8 kcal) + 673,0 kcal

∆H = -301,4 kcal

Alternativa correta: B

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(Unesp – SP) Analise os três diagramas de
entalpia.

O ∆H da combustão completa de 1 mol de
acetileno, C2H2(g), produzindo CO2(g) e H2O (l) é

a) + 1.140 kJ.
b) + 820 kJ.
c) – 1.299 kJ.
d) – 510 kJ.
e) – 635 kJ.
Resolução na próxima página!

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 Analisando os gráficos e as setas neles
presentes, podemos determinar os
valores de entalpia de formação:

∆Hformação= + 227 kJ ∆Hformação= - 393 kJ ∆Hformação= - 286 kJ

5
2 2( ) + 2 2( ) ՜ 2 2( ) + 2 ( )

∆H= ∆Hprodutos - ∆Hreagentes
∆H= [2x(- 393 kJ) + (- 286 kJ)] – [+ 227 kJ + 0 kJ]
∆H= -1.299 kJ
Alternativa correta: C

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AULA 2 – FÍSICA

TERMOMETRIA

Termometria é o ramo da Ciência que estuda os

fenômenos térmicos de maneira geral. Veja os

tópicos a seguir com alguns conceitos básicos

importantes:

 Temperatura: grandeza associada ao estado

de agitação das moléculas de um corpo.

Quanto mais agitadas

as moléculas, maior o

valor associado à

medida de

Disponível em: <https://bit.ly/2Ifop2d>. temperatura desse
Acesso em: 5 abr. 2019. corpo.

 Calor: é a energia térmica

transferida entre corpos com

temperaturas diferentes. Essa
Fonte: Colégio Sesi-PR.

energia sempre flui,

espontaneamente, do corpo de maior

temperatura para o de menor temperatura.

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 Equilíbrio térmico: é quando um sistema com
dois ou mais corpos, inicialmente com
temperaturas diferentes, trocam energia
térmica e, ao fim de certo tempo, atingem a
mesma temperatura.

Fonte: Colégio Sesi-PR.

ESCALAS TERMOMÉTRICAS

As escalas termométricas são usadas para

quantificar ou mensurar a medida de

temperatura. As principais escalas utilizadas

atualmente são Disponível em:
<https://bit.ly/2K6TSq0>.
Celsius, Fahrenheit e
Acesso em: 5 abr. 2019.
Kelvin e a os valores

das escalas podem ser

relacionados por uma

relação de proporção,

que resulta nas seguintes equações:

15

= − 32 = − 273
5 9 5

DILATAÇÃO TÉRMICA
A mudança de temperatura está associada a
mudança no grau de agitação das moléculas de
um corpo, podendo ocorrer um aumento
(expansão) em suas dimensões ou a redução
(compressão) em seu tamanho inicial, em todas
as dimensões ocupadas pelo corpo que sofre a
variação de temperatura.

Fonte: Colégio Sesi-PR.
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PROPAGAÇÃO DE CALOR

A energia térmica que é transmitida entre

corpos com diferentes temperaturas pode

ocorrer por diferentes processos chamados de

transferência ou propagação do calor.

CONDUÇÃO CONVECÇÃO IRRADIAÇÃO

A energia é Ocorre apenas em Também chamada

transmitida por fluidos. Deve-se a de radiação

meio das movimentação térmica. Trata-se

moléculas da das moléculas da transferência

vizinhança. É com temperaturas de energia por

necessário haver diferentes dentre meio de ondas

contato entre os do próprio fluido. eletromagnéticas

corpos com que podem se

diferentes propagar no

temperaturas. vácuo.

Disponível em:
<https://bit.ly/2I11BEo>. Acesso em:

5 abr. 2019.

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CALORIMETRIA

Quando há trocas de calor entre corpos, isso

pode resultar na mudança de temperatura

(calor sensível) ou na mudança de estado físico

(calor latente).

 calor sensível: Q – calor recebido ou cedido (cal)
Q = m. c. ∆θ m – massa (kg)
c – calor específico (cal/g°C)
∆θ – variação de temperatura (°C)

 calor latente: Q – calor recebido ou cedido (cal)
 m – massa (kg)
L – calor latente (cal/g)
Q = m. L

PRINCÍPIO GERAL DAS TROCAS DE CALOR
Dois ou mais corpos inicialmente com
diferentes temperatura trocam calor entre si,
num sistema isolado termicamente, ao
atingirem o equilíbrio térmico é possível notar
que a soma das quantidades de calor trocadas
no processo é nula.

1 + 1 + ⋯ + = 0

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PULIDO, M. D. Conexões com a Química – Suplemento de revisão. São Paulo: Moderna,
2015.
RAMALHO JUNIOR, F.; FERRARO, N. G.; SOARES, P. A. T. Os fundamentos da Física. São
Paulo: Editora Moderna, 2015 (Coleção Moderna Plus).
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Conecte Química geral. 2ª edição. São Paulo: Editora
Saraiva, vol. 2, 2014.
VALIO, A. B. M. et al. Ser Protagonista - Fisica, Volume 3. São Paulo: Edições SM, 2009.
CHEIDA, Luiz Eduardo. Biologia Integrada. São Paulo, Ed. FTD, 2002
AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Conceitos de Biologia. São
Paulo, Ed. Moderna, 2001.
ESPÍRITO SANTO et. al. Ser Protagonista: Exemplar do professor Biologia.1. ed. São
Paulo: Edições SM, 2014.
LOPES, Sônia; ROSSO, Sérgio. Bio: volume único. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2013. PEZZI,
Antônio Carlos; GOWDAK, Demétrio Ossowski; MATTOS, Neide Simões de. Biologia:
volume único. 1. ed. São Paulo: FTD, 2010.
SILVA JÚNIOR, César da; SASSON, Sezar; CALDINI JÚNIOR, Nelson. Biologia: volume
único. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 2011.

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