Questão nº 52

Questão de Meio Ambiente - Emissão e Efluentes · FGV EPE 2024 (nº 52)

FGV2024Analista de Pesquisa Energética - Meio Ambiente - Emissão e EfluentesMeio Ambiente - Emissão e Efluentes
Gabarito: Ever comentário ↓

Em ambientes expostos a plumas de particulados, como o entorno de usinas termelétricas a carvão, é usual que a concentração de partículas totais em suspensão (PTS) seja realizada através de amostradores ativos para grandes volumes (Hi-Vol). O operador de um desses medidores inicialmente realizou a medida do peso do material filtrante limpo (antes de colocar no Hi-Vol) chegando a 15,0 gramas. Colocou o medidor em funcionamento, e verificou que a vazão inicial de passagem do ar era de 105m³/h. Após decorrer 24 horas, observou que a vazão final de passagem do ar era de 95m³/h. Imediatamente, desligou o medidor e efetuou a pesagem do material filtrante chegando a 15,96 gramas. Considerando uma vazão média de passagem do ar, a concentração de partículas totais em suspensão do ar, em µg/m³, é de

Resposta comentada

Gabarito Alternativa E

Para calcular a concentração de partículas totais em suspensão (PTS), precisamos dividir a massa de partículas coletadas pelo volume total de ar amostrado.

  1. Calcular a massa de partículas coletadas:
    A massa de partículas é a diferença entre o peso final do filtro (com partículas) e o peso inicial do filtro limpo.
    Massa = Peso final - Peso inicial
    Massa = 15,96 \text{ g} - 15,0 \text{ g} = 0,96 \text{ g}\

  2. Calcular a vazão média de passagem do ar:
    Como a vazão variou durante a amostragem, usamos a média das vazões inicial e final.
    Vazão Média = (105 m3/h+95 m3/h)/2(105 \text{ m}^3/\text{h} + 95 \text{ m}^3/\text{h}) / 2
    Vazão Média = 200 \text{ m}^3/\text{h} / 2 = 100 \text{ m}^3/\text{h}\

  3. Calcular o volume total de ar amostrado:
    O volume total é a vazão média multiplicada pelo tempo de amostragem.
    Volume = Vazão Média ×\times Tempo
    Volume = 100 \text{ m}^3/\text{h} \times 24 \text{ h} = 2400 \text{ m}^3\

  4. Calcular a concentração e converter as unidades:
    A concentração é a massa de partículas dividida pelo volume de ar. O resultado deve ser em µg/m³.
    Primeiro, convertemos a massa de gramas para microgramas: 1 g=1.000.000 µg1 \text{ g} = 1.000.000 \text{ µg}.
    Massa em µg = 0,96 g×1.000.000 µg/g=960.000 µg0,96 \text{ g} \times 1.000.000 \text{ µg/g} = 960.000 \text{ µg}
    Concentração = Massa em µg / Volume
    Concentração = 960.000 µg/2400 m3=400 µg/m3960.000 \text{ µg} / 2400 \text{ m}^3 = 400 \text{ µg/m}^3

(A) Incorreta: Esta alternativa seria obtida por um erro de cálculo ou de conversão de unidades, como se a massa fosse 0,1152 g0,1152 \text{ g} ou se o volume fosse 20.000 m320.000 \text{ m}^3 e a massa 0,96 g0,96 \text{ g} com um erro de fator.
(B) Incorreta: Esta alternativa poderia ser obtida se a massa fosse 0,2304 g0,2304 \text{ g} ou se houvesse um erro significativo no cálculo do volume.
(C) Incorreta: Esta alternativa seria obtida se a massa fosse 0,4608 g0,4608 \text{ g} ou se o volume fosse 500 m3500 \text{ m}^3 e a massa 0,96 g0,96 \text{ g} com um erro de fator.
(D) Incorreta: Esta alternativa seria obtida por um erro de cálculo, por exemplo, se o volume fosse 3333,33 m33333,33 \text{ m}^3 e a massa 0,96 g0,96 \text{ g} ou se a massa fosse 0,6912 g0,6912 \text{ g}.
(E) Correta: A concentração é de 400 µg/m3400 \text{ µg/m}^3, calculada dividindo a massa de partículas coletadas (0,96 g0,96 \text{ g} ou 960.000 µg960.000 \text{ µg}) pelo volume total de ar amostrado (2400 m32400 \text{ m}^3), que é obtido pela vazão média (100 m3/h100 \text{ m}^3/\text{h}) multiplicada pelo tempo de amostragem (24 h24 \text{ h}). A principal armadilha da banca seria não calcular a vazão média e usar apenas a vazão inicial ou final, ou cometer erros na conversão de unidades de gramas para microgramas.

Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Meio Ambiente - Emissão e Efluentes (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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