O acúmulo de plásticos na natureza pode levar a impactos ambientais…

O acúmulo de plásticos na natureza pode levar a impactos ambientais negativos, tanto em ambientes terrestres quanto aquáticos. Uma das formas de minimizar esse problema é a reciclagem, para a qual é necessária a separação dos diferentes tipos de plásticos. Em um processo de separação foi proposto o seguinte procedimento:

1. Coloque a mistura de plásticos picados em um tanque e acrescente água até a metade da sua capacidade.
2. Mantenha essa mistura em repouso por cerca de 10 minutos.
3. Retire os pedaços que flutuaram e transfira-os para outro tanque com uma solução de álcool.
4. Coloque os pedaços sedimentados em outro tanque com solução de sal e agite bem.

Qual propriedade da matéria possibilita a utilização do procedimento descrito?

GABARITO: C

A questão descreve um processo de separação de diferentes tipos de plásticos utilizando líquidos com diferentes propriedades. Esse método baseia-se na capacidade de um corpo flutuar ou afundar em um fluido, fenômeno regido pela densidade do material em relação à densidade do meio líquido.

A densidade é definida pela relação:

$$\rho = \frac{m}{V}$$

Onde $m$ é a massa e $V$ é o volume. No procedimento:

1. Ao adicionar água ($\rho \approx 1{,}0 \text{ g/cm}^3$), os plásticos com densidade menor que $1{,}0$ flutuam, enquanto os mais densos sedimentam.
2. A solução de álcool tem densidade menor que a da água ($\rho < 1{,}0 \text{ g/cm}^3$), permitindo refinar a separação dos plásticos que flutuaram anteriormente.
3. A solução de sal tem densidade maior que a da água ($\rho > 1{,}0 \text{ g/cm}^3$), permitindo separar os componentes que haviam sedimentado no primeiro tanque.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno avalia apenas a massa isolada ($m$), sem considerar o volume. Por exemplo: o aluno supõe que um fragmento de $10 \text{ g}$ de plástico afundaria em $1000 \text{ g}$ de água simplesmente por ser matéria sólida, ignorando a razão de densidade.
• Incorreta. O aluno foca apenas no espaço ocupado. Por exemplo: o aluno calcula que um volume de $100 \text{ cm}^3$ flutuaria mais que um de $10 \text{ cm}^3$ apenas pelo tamanho, sem verificar se a massa por unidade de volume é menor que a do líquido.
• Correta. A densidade é a propriedade intensiva que determina se um material irá flutuar ou afundar em um determinado solvente, possibilitando a técnica de flotação.
• Incorreta. O aluno confunde a presença de espaços vazios no material com a propriedade de flutuação global. Por exemplo: o aluno calcula uma fração de porosidade de $0{,}2$ (ou 20%) e acredita que este índice é o que define o comportamento no tanque, sem relacioná-lo com a massa total do corpo.
• Incorreta. O aluno confunde a capacidade de deformação com a interação hidrostática. Por exemplo: o aluno associa a pressão exercida pelo líquido, calculada em $P = 101325 \text{ Pa}$, com a flexibilidade do plástico, o que não influi na sua capacidade de flutuação.