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Trabalhos de Estudantes Trabalhos de Física - 11º Ano |
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Água Autores: Anónimo Escola: [Escola não identificada] Data de Publicação: 26/06/2012 Resumo do Trabalho: Trabalho sobre a Água, o constituinte mais característico da Terra, realizado no âmbito da disciplina de Física-Química (11º ano). Comentar este trabalho / Ler outros comentários Se tens trabalhos com boas classificações, envia-nos, de preferência em word através do Formulário de Envio de Trabalhos pois só assim o nosso site poderá crescer.
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Introdução A água é o constituinte mais característico da Terra. As suas propriedades quase únicas determinam a natureza física e biológica do Mundo em que vivemos. Como ingrediente essencial da vida, a água é talvez o recurso mais precioso que a Terra fornece à Humanidade. Desde os tempos mais remotos que a água assume um papel fundamental no desenvolvimento das populações: na alimentação, na agricultura, na produção de energia, na higiene, na indústria, etc. Sendo que, a localização dos principais agregados populacionais nas proximidades de rios e lagos mostra bem a importância da água de consumo sempre teve na criação de condições de vida mais favoráveis. Esta preciosa substância, abundante no estado líquido no planeta, apresenta propriedades notáveis; para além de ser um solvente por excelência de muitos sólidos, líquidos e gases, promove a ocorrência de reações químicas de importância crucial para a vida e para o ambiente. Todos os seres vivos que habitam o planeta Terra têm na sua constituição uma apreciável quantidade de água que varia de espécie para espécie, sendo sempre substância predominante nos organismos. E os seres vivos que habitam o planeta, uma vez que são, na sua maioria, constituídos predominantemente por água, experimentam igualmente, em si e nas interações com o meio que os rodeia, reações deste tipo. A estreita interação dos oceanos com a atmosfera explica o papel central que eles desempenham na regulação do clima, não só pelo controlo da temperatura do planeta, mas também por serem os intervenientes principais no mais importante ciclo biogeoquímico – o ciclo da água. Por outro lado, os oceanos constituem um gigantesco reservatório de dióxido de carbono dissolvido a partir da atmosfera, sendo por isso reguladores do efeito de estufa. Ao compreender melhor o papel primordial da água, estaremos, com certeza, mais preparados para agir de forma a minimizar o impacto das atividades humanas no ambiente, atitude indispensável ao desenvolvimento sustentado e sustentável. De facto, o futuro da espécie humana e de muitas outras espécies pode ficar comprometido se não houver uma melhoria significativa na administração dos recursos hídricos terrestres. Todos os anos a procura mundial de água aumenta. Sendo que, um dos maiores problemas da atualidade e do futuro com que a humanidade se defronta é a satisfação da crescente necessidade de água doce por parte da humanidade, sendo a água doce inexistente em quantidade suficientes, tendo em conta o aumento demográfico, a contaminação dos recursos hídricos, as alterações climáticas e a assimetria da sua distribuição. O Ciclo da água A água transforma-se através de um ciclo biogeoquímico contínuo em que passa do estado gasoso (vapor de água atmosférico) ao estado líquido (nuvens, chuvas, rios, oceanos) ou ao estado sólido (neve, gelos polares) e vice-versa. Há sempre tanta água a evaporar-se quanta a que se precipita, embora não no mesmo lugar nem no mesmo momento.
Fig. 1 – Mudanças de estado físico. No decurso do seu ciclo, a água pode atravessar diferentes reservatórios naturais ou permanecer mais ou menos tempo em cada um. Aqui permanece em média 1400 anos, embora no subsolo do Sara, dada a dificuldade de acesso aos níveis freáticos, as reservas podem demorar 70000 anos a renovar-se. De volta ao oceano, a água pode ficar 3000 anos sem evaporar mas apenas 17 anos se estiver num lago de água doce. Finalmente permanecerá 8 dias na atmosfera até se englobar numa nuvem de chuva.
Fig. 2 – Ciclo hidrológico. As assimetrias da distribuição da água no planeta Terra Toda a água presente nos oceanos, rios, lagos e etc. cobre mais de setenta porcento da superfície do nosso planeta. Contudo, ainda que o volume de água no planeta seja globalmente constante, as disponibilidades hídricas apresentam grades assimetrias, por um lado na sua distribuição geográfica que depende fundamentalmente das características climáticas e por outro lado, na variação ao longo do tempo, para um mesmo lugar; a quantidade de água disponível não é constante pois depende do ritmo anual de precipitação, variando entre épocas de grande precipitação e estiagem. Mais de 97,5% da água existem no planeta Terra está nos oceanos e nos mares, ou seja, é “água salgada”, imprópria para o consumo humano e inútil para a maior parte das atividades humanas. Dos cerca de 40 milhões de quilómetros cúbicos de “água doce” da hidrosfera, que correspondem a 2,5% da água existem no planeta terra, 68,7% está nos glaciares e 0,8% nos gelos parados, 30,1% corresponde à água subterrânea que se encontra nas reservas freáticas profundas e dos restantes 0,4% fazem parte a água na superfície e na atmosfera. Destes 0,4%, apenas 69% pertence aos lagos e rios. Assim, a água doce realmente disponível para consumo (rios, lagos, etc.) representa uma parte ínfima de toda a água existente na Terra (cerca de 0,01%). Existindo assim uma grande assimetria no que diz respeito à quantidade de água salgada em relação à de água doce.
Fig. 3 – Distribuição da Água na Terra. De toda a água doce existente no planeta, apenas 0,29%, que corresponde às águas subterrâneas, de lagos e rios, é utilizada para as atividades humanas. Sendo que, para além disso, nem toda a água doce disponível é própria para consumo, existindo assim, uma assimetria em relação à quantidade de água doce e de água potável. O facto da distribuição da água ser desigual do ponto de vista geográfico leva também a outro tipo de assimetria, entre regiões auto-sufientes e regiões deficitárias em água, uma vez que, por exemplo, as zonas tropicais e equatoriais possuem reservas abundantes de água, enquanto as regiões desérticas são desfavorecidas nesse ponto de vista. Um outro problema surge com os padrões de consumo, uma vez que nos países ricos e desenvolvidos gasta-se muito mais água do que nos países pobre e em desenvolvimento. Existindo, por isso, grandes disparidades no consumo médio per capita (por pessoa) de água em diferentes partes do planeta. Compreendendo-se então outra assimetria entre consumo individual excessivo e consumo individual exíguo. A água está, efetivamente, mal repartida pelo Mundo e essas assimetrias trazem, como bem sabemos, conflitos e problemas de sobrevivência no que respeita à sua escassez, à sua qualidade, aos aumentos de consumo e aos limites da capacidade da sua renovação. Aumento do consumo da Água A água está presente em diversas actividades domésticas do Homem, sendo utilizada para finalidades bastante diversificadas, especialmente no abastecimento doméstico, usos agrícolas e industriais, e produção de energia eléctrica. Até um passado recente, as necessidades de água cresceram gradualmente, acompanhando o crescimento populacional. No entanto, a era industrial conduziu a um aumento do nível de vida e, consequentemente, da população mundial. A expansão urbanística, a industrialização, a agricultura e pecuária intensivas e, ainda, a produção de energia eléctrica (que estão directamente associadas ao aumento do nível de vida da população, bem como o crescimento populacional) passaram a exigir maiores quantidades de água. O consumo de água é, diversas vezes, exagerado e desnecessário, pelo que a população desperdiça bastante água, não só a nível doméstico, mas também na agricultura e pecuária.
Fig. 4 – Aumento do consumo de água per capita, desde 1900 até 2015, incluindo as necessidades da indústria e da agricultura. Como se mostra na figura, o consumo médio per capita aumenta constantemente, tendo aumentado cerca de cinco vezes durante o século XX. Como a população mundial, que era, em 1900, de 1600 milhões, quadruplicou ao longo do século, pode inferir-se que as necessidades de água aumentaram quase 20 vezes, durante esse período. Este aumento desenfreado do consumo de água associado, também, ao constante desperdício da água acentua a escassez de água potável existente, agravando, desta forma, a vida das gerações futuras. Esta situação (aumento contínuo do consumo de água) verifica-se, sobretudo, nos países desenvolvidos, em que as quantidades de água são muito mais abundantes relativamente às dos países em desenvolvimento. Escassez da Água A escassez da água é, então, uma consequência do crescente aumento da população a nível mundial, visto que, embora a população esteja a aumentar, a quantidade de água disponível por pessoa está a diminuir, dado que a quantidade de água existente no mundo não acompanha o crescente aumento populacional. Em certos locais, a escassez de água está, também, relacionada com diferentes climas e secas acentuadas. Em 1995, o Banco Mundial relatou que, futuramente, as guerras ocorrerão devido à excessiva escassez de água, em certas regiões, e não por causa do petróleo ou política. A principal diferença entre as crises do petróleo e as crises da água é que estas últimas afectam, muito seriamente, os países em desenvolvimento, onda milhões de pessoas (na maioria, crianças) morrem por falta de água, ou por ingestão de água de má qualidade. Desta forma, atendendo à crescente escassez de água no planeta, seria necessário que o consumo anual de água diminuísse, pelo menos, 10%, o que é, de facto, algo bastante difícil de se concretizar. Caso os níveis actuais de consumo de água não se alterem, prevê-se que, futuramente, mais de um terço da população mundial prevista para 2025 (aproximadamente, 2,7 mil milhões de pessoas) sofram problemas relacionados com a escassez da água. As áreas em maior risco de enfrentar a escassez de água situam-se nas regiões semiáridas da Ásia e na África subsariana, bem como as zonas desérticas, devido às intensas e prolongadas secas a que estão sujeitas.Por outro lado, as zonas tropicais e equatoriais possuem reservas abundantes de água. No entanto, factores como o aumento populacional e o desperdício constante de água, na agricultura e na indústria, exercem grandes pressões sobre os limitados recursos hídricos disponíveis, agravando as situações já verificadas.
Fig. 5 – Percentagem da população com acesso a água potável (1985-88)
Fig. 6 – Recursos Mundiais de Água Doce (2000) Qualidade da Água O aumento desenfreado (em quantidade e diversidade) da utilização da água, a pouca preocupação do Homem com os problemas ambientais, o uso descuidado de produtos químicos, e os desastres ecológicos são factores que fazem diminuir a qualidade da água em termos globais. Assim, o aumento do consumo de água prejudica, muitas vezes, a qualidade da água, que, ao ser restituída aos meios naturais sem tratamento prévio, além de não poder ser utilizada, é nociva para o próprio ambiente. A água é frequentemente poluída devido a usos industriais e domésticos. A refrigeração de centrais termoeléctricas exige grandes volumes de água, dos quais apenas uma pequena percentagem é perdida por evaporação. No entanto, este fenómeno é capaz de originar poluição térmica. Os adubos e pesticidas utilizados abundantemente na agricultura actual são prejudiciais à qualidade da água, mesmo quando não se pratica a rega. Com efeito, tais produtos são transportados pelo escoamento resultante da chuva, para os aquíferos, rios e lagos naturais ou artificiais. Os pesticidas são, em geral, nocivos, e os adubos originam um excesso de substâncias nutrientes nas massas de água (eutrofização) que produz a proliferação de algas e plantas aquáticas. As dificuldades crescentes na satisfação das necessidades de água, em consequência das elevadas quantidades exigidas e da alteração da qualidade da água, resultante das suas utilizações, começaram a ser sentidas com inquietação nos países industrializados (desenvolvidos), a partir da década de 50, no século XX. No entanto, além dos factores acima referidos que são capazes de alterar a qualidade da água, a falta de saneamento básico, sobretudo nos países em desenvolvimento, é um factor que afecta bastante a qualidade da água. A falta de saneamento básico é um dos graves problemas que afecta os países em desenvolvimento, onde, muitas vezes, a saúde dos habitantes das cidades é colocada em risco, pois a infra-estrutura disponível não acompanha o ritmo de crescimento das cidades. A qualidade da água nos países em desenvolvimento, que não beneficiam de saneamento básico, é, então, bastante reduzida, sendo um factor que contribui, sobretudo, para o aumento da mortalidade infantil. As águas deterioradas trazem, igualmente, diversos danos à saúde do Homem, que podem ser causadas não só por ingestão desta, mas também por contacto com água contaminada. Capacidade de Renovação da Água O ciclo hidrológico é responsável pela renovação da água, sendo que o tempo médio de renovação desta, nos oceanos, é de cerca de 3000 anos; nos aquíferos, é de 300 anos, nos lagos de 1 a 100 anos, nos rios de 12 a 20 dias e, na atmosfera, de 9 a 10 dias. Devido a alterações climáticas, ao desequilíbrio da localização das populações, ao cada vez maior número de actividades economias e aos usos domésticos, a capacidade de renovação da água encontra-se cada vez mais reduzida. Os oceanos têm sido usados como depósitos de lixo gerado pelo homem, sendo os rios uma das maiores fontes de poluição, pois percorrem grandes distâncias, servindo de drenagem para cidades, lavouras e indústrias. Esta situação verifica-se e afecta principalmente as regiões mais habitadas, industrializadas ou de grande tráfego marítimo. Estima-se que os oceanos recebem por ano: 300 milhões de toneladas de esgotos, 15 milhões de toneladas de sedimentos, 11 milhões de toneladas de lixo insolúvel, 2 milhões de toneladas de lixo domestico. Cerca de dois milhões de toneladas de óleo também são jogadas nos oceanos anualmente, impedindo a oxigenação das águas e alterando o ecossistema. O aumento da poluição nos rios e oceanos afecta, então, a capacidade de renovação da água, pois altera as suas características, a nível de cor, acidez, qualidade, entre outros. Escassez de Água e aumento demográfico No século XX, a população mundial triplicou e, consequentemente, o consumo de água disparou. Em Março de 2003, a ONU elaborou uma listagem dos países com maior e menor quantidade de água (visto a sua distribuição não ser equilibrada), prevendo que em 2050 mais de 2 biliões de pessoas iriam sentir os efeitos da escassez de água no planeta. Países com maior quantidade de água (fonte ONU, 2003) 1º Guiana Francesa 3º Guiana 5º Congo 2º Islândia 4º Suriname Países com menor quantidade de água (fonte ONU, 2003) 1º Kuweit 3º Emirados Árabes Unidos 5º Quatar 2º Faixa de Gaza 4º Bahamas
O desenvolvimento desordenado das cidades, aliado à ocupação de áreas de nascentes e ao crescimento populacional, provocou o esgotamento das reservas naturais de água o que e obrigou as populações a ir à procura de fontes de captação de água cada vez mais longe. A escassez de água no planeta deve-se essencialmente ao seu consumo desregrado, à desflorestação, à má gestão dos recursos hídricos (desperdícios) e à sua poluição. A falta de educação ambiental e políticas públicas que incentivem o uso sustentável da água são também responsáveis pela carência desta. Actualmente, estima-se que as despesas mundiais com o abastecimento de água potável e serviços de saneamento sejam da ordem dos 30 mil milhões de dólares por ano. Várias regiões, como o Médio Oriente, o Norte de África e o Sul da Ásia, sofrem de escassez crónica de água. Neste momento, já quatro em cada dez pessoas no mundo vivem em zonas onde a água escasseia. Até 2025, estima-se que dois terços da população do planeta, ou seja, cerca de cinco mil e quinhentos milhões de pessoas, vivam em países com escassez grave de água. Assim, a distribuição de água potável para todos é o grande desafio da humanidade para os próximos anos. Contaminação dos recursos hídricos A água nunca é pura na Natureza, pois possui gases dissolvidos, como sais sólidos e iões. A água é componente vital no sistema de sustentação da vida na Terra e por isso deve ser preservada, mas nem sempre isso acontece. A sua poluição impede a sobrevivência dos seres vivos, causando também graves consequências aos seres humanos. A poluição da água indica que os seus usos foram indevidamente realizados, podendo atingir o homem de forma direta, uma vez que este a utiliza para múltiplos fins, como para a preparação dos alimentos e criação de animais e plantas. Além disso, é também usada no abastecimento das cidades e utilizada nas indústrias e na irrigação de plantações. Assim, a água deve ser inodora, insípida, incolor, e estar isenta de microrganismos patogénicos, o que é conseguido através do seu tratamento, desde a captação nas origens até à sua entrada nos sistemas de distribuição, e de seguida nas habitações. O problema da alteração de hábitos e da assimetria da distribuição da água Como sabemos ao longo do tempo, os nossos hábitos têm vindo a mudar e vão continuar a ser alterados no futuro. Alguns destes novos hábitos adquiridos envolvem o uso de grandes quantidades de água, o que faz com que esta seja gasta cada vez mais. Assim, por exemplo, como actualmente a quantidade de água usada em todo o mundo na produção de alimentos é da ordem de 7 mil metros cúbicos, em 2050, a previsão é de que essa quantidade aumente para 11 mil metros cúbicos, ou seja quase o dobro. No Mundo, os consumos de água são utilizados marioritariamente em três diferentes maneiras: agricultura; consumo doméstico; indústria. Nos países em desenvolvimento o factor dominante é a agricultura, seguindo-se a indústria e por fim o consumo doméstico. Contudo, nos países desenvolvidos, a indústria, com os progressos alcançados ao longo do tempo, tornou-se também um factor muito importante de consumo de água. A alteração de certos hábitos levou ao aumento desenfreado da utilização da água ao longo dos anos, à pouca preocupação do Homem com os problemas inerentes a este uso exagerado e ao uso excessivo de produtos químicos fazendo então diminuir a quantidade de água disponível em termos globais. Para além de ser escassa, a água apresenta assimetrias de distribuição no planeta (existem regiões da Terra onde a falta de água atinge proporções dramáticas). Estas assimetrias trazem, como bem sabemos, problemas de escassez, à sua qualidade, aos aumentos de consumo e aos limites da capacidade da sua renovação. Esta má repartição da água pelo Mundo gera também conflitos e relacionados com a nossa sobrevivência no futuro. Como já referimos anteriormente, a falta de água é especialmente importante em certas zonas do globo, como o Norte de África, um problema que parece nao ter solução. Assim, nestas regiões, por exemplo, a escassez de água terá tendência a agravar-se seriamente no futuro com a necessidade de uma maior produção de alimentos, devido ao aumento da população. Conferências e Fóruns Tendo em conta que a água é um bem essencial que poderá vir a esgotar-se no futuro, têm-se realizado, ao longo dos anos, diversas conferências sobre o problema da escassez da água. Um exemplo de uma dessas conferências teve lugar em Estocolmo no ano de 2008. Conferencia na Suécia discute escassez de água no mundo Representantes de mais de cem países reuniram-se numa conferência em Estocolmo, na Suécia, para discutir soluções para o problema da escassez da água no mundo. O principal debate da conferência da chamada “Semana da Água” abordou o tema: “Como equilibrar as necessidades da população mundial crescente e os limites dos recursos naturais?”. Esta conferência realizada anualmente chamou à atenção para o facto de 450 milhões de pessoas sofrerem actualmente com a escassez de água em todo o mundo. Segundo estimativas das Nações Unidas, se o consumo de água se mantiver nos níveis atuais, o número de pessoas afetadas pela escassez de água poderá aumentar para 2,7 mil milhões até 2025, o que equivale a um terço da população mundial prevista para esse ano. Para amenizar o problema, seria necessário reduzir o consumo anual de água em pelo menos 10%. No entanto, fatores como o aumento populacional, o desperdício e o uso intensivo da água na agricultura e na indústria exercem grandes pressões sobre os limitados recursos hídricos disponíveis. Menos de 3% da água da Terra é potável e a maior parte está sob a forma de gelo polar ou em camadas profundas e inacessíveis do planeta. A quantidade de água acessível (em lagos, rios ou represas) representa menos de 0,25% do total. Fórum Mundial da Água O Fórum Mundial da Água é uma iniciativa do Concelho Mundial da Água, que se realiza trienalmente. O seu objectivo principal é colocar a água nas agendas internacionais, sendo o maior acontecimento mundial sobre o tema. O Fórum da Água representa um grande passo em frente na colaboração mundial dos problemas da água, oferecendo a todos os que têm poder de decisão uma oportunidade única para um debate sem fronteiras e um entendimento que permita o estabelecimento de ligações, com vista a melhorar a gestão mundial da água, um recurso precioso que tem vindo a diminuir devido a diversos fatores como o aumento populacional e a poluição. Fóruns Mundiais da Água
Conclusão Com a realização deste trabalho, foi possível compreender as grandes assimetrias verificadas na distribuição da água pelo planeta Terra, bem como a sua grande importância para a humanidade, entre muitos outros aspectos. 2,5% da água existem no planeta terra, 68,7% está nos glaciares e 0,8% nos gelos parados, 30,1% corresponde à água subterrânea que se encontra nas reservas freáticas profundas e dos restantes 0,4% fazem parte a água na superfície e na atmosfera. Destes 0,4%, apenas 69% pertence aos lagos e rios. A água cobre 71% da superfície da Terra, sendo que mais de 97,5% dessa água é salgada, encontrando-se, por isso, nos oceanos e mares, sendo imprópria para consumo. Os restantes 2,5% são, então, de água doce, pelo que 68,5% dessa água doce encontra-se nos glaciares e 0,8% nos gelos parados. Por sua vez, 30,1% da água doce corresponde a água subterrânea e, por fim, os restantes 0,4% correspondem a água existente na superfície e atmosfera, pelo que, apenas 69% dos 0,4% de água doce em questão, pertencem a lagos e rios. A distribuição da água é desigual também do ponto de vista geográfico. As zonas tropicais e equatoriais possuem reservas abundantes de água, enquanto as regiões desérticas são desfavorecidas desse ponto de vista. A diversidade geográfica resulta da assimetria entre regiões auto-suficientes e regiões deficitárias em água. Nos países ricos e desenvolvidos gasta-se bastante mais água do que nos países pobres e menos desenvolvidos. Verificam-se, por isso, enormes disparidades no consumo médio per capita de água, em diferentes partes do mundo. O crescimento demográfico, o desenvolvimento industrial e a irrigação multiplicaram as utilizações da água, fazendo aumentar enormemente a sua procura. A água quimicamente pura, exclusivamente constituída por moléculas de água, sem quaisquer substâncias dissolvidas e com o pH igual a 7 não existe na Natureza. Na Natureza, se não houvesse poluição, a água que mais se aproximaria da água pura seria a água da chuva. A água da chuva pode comparar-se a água destilada natural, pois obtém-se por condensação da água que se evaporou. A crise mundial da água traduz-se na sua escassez crescente, na diminuição da sua qualidade em consequência da poluição e, igualmente, nas secas. A água disponível bastaria para satisfazer as necessidades mundiais se fosse gerida adequadamente, tendo em vista um aproveitamento eficaz e uma repartição equitativa. Como a água é um bem escasso, têm-se realizado diversas conferências e fóruns com o intuito de arranjar novas medidas, capazes de contribuir para a diminuição do desperdício de água, pois, apesar de existirem processos capazes de dessalinizar a água do mar, tais são ainda bastante dispendiosos, utilizando, também, tecnologia pesada. Assim, é evidente e urgente adoptar medidas capazes de diminuir o consumo e desperdício de água, para que as sociedades futuras consigam ter acesso a um bem tão essencial para o seu quotidiano. Bibliografia Sites: http://www.inag.pt/inag2004/port/divulga/pdf/Agterrahomweb.pdf http://e-geo.ineti.pt/edicoes_online/diversos/agua_subterranea/aguaterra.htm http://fatima_celeste.blogs.sapo.pt/656.html
http://pifirajo2.blogspot.pt/2009/05/agua-na-terra-e-sua-distribuicao-
http://fqonline.webnode.com.pt/news/as%20assimetrias%20da%20distribui% Livros: . MAGALHÃES, Jorge. Elementos – Química A/11º Ano. 1ª ed. Santillana, 2008 . BARROS, Aquiles Araújo, MIGUELOTE, Lúcia, RODRIGUES, Carla, ROCHA, Maria Isabel. Química 11 – Física e Química A/11º ano. 1ª Ed. Areal Editores, 2008 . CORRÊA, Carlos, BASTO, Fernando Pires, ALMEIDA, Noémia, PEREIRA, Delfim. Química no Mundo real – Física e Química A/Química 11º ano. 1ª ed. Porto Editora, 2008 . PAIVA, João, FERREIRA, António José, VENTURA, Graça, FIOLHAIS, Manuel, FIOLHAIS, Carlos. 11Q – Física e Química A - Química-Bloco 2 - 11º/12º Ano. 1ª ed. Texto Editores, 2008 . CAMPANTE, Maria José, GRADIM, Maria Manuela, MACIEL, Noémia. Eu e a Química - Livro de texto – Física e Química A/Química/11º ano. Porto Editora, 2004
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