Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 127 do Enem 2022 PPL: como o detector de fumaça percebe o incêndio

Enem 2022 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 109 · cinza 99 · rosa 135

Só quer conferir? Ver o gabarito

B passagem de corrente elétrica.

Detectores de fumaça baseados em ionização funcionam como se fossem um "nariz eletrônico", acusando a presença de moléculas incomuns (fumaça) em seu interior. Dentro do aparelho, conforme esquematizado na figura, existe uma câmara de ionização aberta para o ar (1) e preenchida com íons (2) formados pelos choques das moléculas do ar com as partículas emitidas pelo elemento químico amerício ²⁴³₉₅Am (3). O amerício expele, no interior da câmara, pequenas partículas radioativas, chamadas partículas alfa, que são núcleos de átomos de ⁴₂He. Com o choque, são formados cátions e elétrons, que transitam em direções opostas entre dois eletrodos. Enquanto houver cátions e elétrons se movendo no interior da câmara, uma corrente se estabelece entre os eletrodos no circuito (4) e, por se considerar que tudo está bem, o alarme (5) permanece em silêncio.

Entretanto, se um incêndio acontecer, partículas de fumaça entram no detector e começam a obstruir a câmara de ionização (6). As partículas de fumaça se prendem aos íons, e o circuito no detector acusa essa mudança imediatamente (7), acionando o alarme (8). Assim que o incêndio é controlado, e a fumaça é removida, a câmara de detecção fica limpa, os íons voltam a se deslocar entre os eletrodos como antes, o circuito é desligado e o alarme para de tocar.

Esquema do detector: em cima, a câmara de ionização aberta (1) com íons (2) formados pelo amerício (3), ligada ao circuito (4) e ao alarme silencioso (5); embaixo, a fumaça entra na câmara (6), o circuito detecta a mudança (7) e o alarme dispara (8)

Disponível em: www.explainthatstuff.com. Acesso em: 3 dez. 2018 (adaptado).

O sensor percebe a fumaça quando ela interrompe o(a)

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O que a fumaça interrompe para o alarme disparar.

O funcionamento

  1. O amerício emite partículas alfa, que ionizam o ar da câmara (formam cátions e elétrons).
  2. Os íons se movem entre dois eletrodos: há uma corrente elétrica no circuito. Com corrente, o alarme fica em silêncio.
  3. Quando a fumaça entra, suas partículas se prendem aos íons, que deixam de se mover livremente. A corrente diminui ou para.
  4. O circuito percebe a queda da corrente e dispara o alarme.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    O hélio não sofre fissão. As partículas alfa são núcleos de hélio emitidos pelo amerício. (9,2% marcaram)

  • C

    Foi a segunda mais marcada. As moléculas do ar são ionizadas, e não transmutadas: continuam sendo os mesmos elementos. (30,4% marcaram)

  • D

    O decaimento do amerício continua acontecendo, com ou sem fumaça. A fumaça não interfere nele. (10,7% marcaram)

  • E

    Não há fusão nuclear no detector. (13,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.087 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 628 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 27ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram36,1%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 22 · Competência 6Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.
Como os candidatos responderam
  • A9,2%
  • B36,1% ✓ gabarito
  • C30,4%
  • D10,7%
  • E13,3%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50022,8%
  • 500 a 60033%
  • 600 a 70064,1%
  • 700 ou mais90,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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