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1 EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO Decreto-Lei n.º 139/2012, de 5 de julho Prova Escrita de Física e Química A 10.º e 11.º Anos de Escolaridade Prova 715/1.ª Fase 16 Páginas Duração da Prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos VERSÃO 1 Na folha de respostas, indique de forma legível a versão da prova (Versão 1 ou Versão 2). escolha múltipla. Para cada item, apresente apenas uma resposta. Se escrever mais do que uma resposta a um Para responder aos itens de escolha múltipla, escreva, na folha de respostas: o número do item; A Prova 715.V1/1.ª F. Página 1/ 16

2 TABELA DE CONSTANTES à superfície da Terra Constante de Gravitação Universal Constante de Avogadro c = 3,00 10 m s g = 10 m s G = 6,67 10 N m kg N A = 6,02 10 mol v = 5,67 10 W m K K w = 1,00 10 V m = 22,4 dm mol FORMULÁRIO Conversão de temperatura (de grau Celsius para kelvin)... T i 273,15 T i temperatura em grau Celsius Densidade (massa volúmica)... t m V m massa V volume Efeito fotoelétrico... E rad E rem E c E rad energia de um fotão da radiação incidente no metal E rem energia de remoção de um eletrão do metal E c Concentração de solução... c n V n quantidade de soluto V volume de solução Relação entre ph e concentração de H 3 O +... ph log {[H 3 O ] / mol dm } 1.ª Lei da Termodinâmica... DU W Q R DU DE i ) W Q R Lei de Stefan-Boltzmann... P e vat 4 P potência total irradiada pela superfície de um corpo e emissividade da superfície do corpo v A T Energia ganha ou perdida por um corpo devido à variação da sua temperatura... m massa do corpo c DT variação da temperatura do corpo Taxa temporal de transferência de energia, sob a forma de calor, por condução... Q Dt k A DT E m cdt Q k A DT Dt Prova 715.V1/1.ª F. Página 2/ 16

3 Trabalho realizado por uma força constante, F, que atua sobre um corpo em movimento retilíneo... d a W Fd cosa Energia cinética de translação... E c 1 2 mv 2 m massa v Energia potencial gravítica em relação a um nível de referência... m massa g h altura em relação ao nível de referência considerado Teorema da energia cinética... W num determinado intervalo de tempo DE c intervalo de tempo E p m g h W DE c Lei da Gravitação Universal... F g G m 1 m 2 r 2 F g m 1 (m 2 ) na massa pontual m 2 (m 1 ) G constante de Gravitação Universal r distância entre as duas massas 2.ª Lei de Newton... F resultante das forças que atuam num corpo de massa m a aceleração do centro de massa do corpo F m a Equações do movimento retilíneo com aceleração constante... x x 0 v 0 t 1 at 2 x valor (componente escalar) da posição 2 v valor (componente escalar) da velocidade v v 0 at a valor (componente escalar) da aceleração t tempo Equações do movimento circular com velocidade linear de módulo constante... a c a c v 2 r v v 2rr T r T período do movimento ~ ~ 2r T Comprimento de onda... v f m v f Função que descreve um sinal harmónico ou sinusoidal... y A sin(~t) A amplitude do sinal ~ frequência angular t tempo Fluxo magnético que atravessa uma superfície, de área A, em que existe um campo magnético uniforme, B... U m B A cosa a ângulo entre a direção do campo e a direção perpendicular à superfície Força eletromotriz induzida numa espira metálica... f i DU m DU Dt m pela espira, no intervalo de tempo Dt Lei de Snell-Descartes para a refração... n 1 sin a 1 n 2 sin a 2 n 1, n 2 índices de refração dos meios 1 e 2, respetivamente a 1, a 2 ângulos entre a direção de propagação da onda e a normal à superfície separadora no ponto de incidência, nos meios 1 e 2, respetivamente Prova 715.V1/1.ª F. Página 3/ 16

4 Prova 715.V1/1.ª F. Página 4/ 16 TABELA PERIÓDICA 55 Cs 132,91 56 Ba 137, Lantanídeos 72 Hf 178,49 73 Ta 180,95 74 W 183,84 75 Re 186,21 76 Os 190,23 77 Ir 192,22 78 Pt 195,08 79 Au 196,97 80 Hg 200,59 81 T 204,38 82 Pb 207,21 83 Bi 208,98 84 Po [208,98] 85 At [209,99] 86 Rn [222,02] 37 Rb 85,47 38 Sr 87,62 39 Y 88,91 40 Zr 91,22 41 Nb 92,91 42 Mo 95,94 43 Tc 97,91 44 Ru 101,07 45 Rh 102,91 46 Pd 106,42 47 Ag 107,87 48 Cd 112,41 49 In 114,82 50 Sn 118,71 51 Sb 121,76 52 Te 127,60 53 I 126,90 54 Xe 131,29 19 K 39,10 20 Ca 40,08 21 Sc 44,96 22 Ti 47,87 23 V 50,94 24 Cr 52,00 25 Mn 54,94 26 Fe 55,85 27 Co 58,93 28 Ni 58,69 29 Cu 63,55 30 Zn 65,41 31 Ga 69,72 32 Ge 72,64 33 As 74,92 34 Se 78,96 35 Br 79,90 36 Kr 83,80 11 Na 22,99 12 Mg 24,31 13 A 26,98 14 Si 28,09 15 P 30,97 16 S 32,07 17 C 35,45 18 Ar 39,95 3 Li 6,94 4 Be 9,01 5 B 10,81 6 C 12,01 7 N 14,01 8 O 16,00 9 F 19,00 10 Ne 20,18 1 H 1,01 2 He 4,00 90 Th 232,04 91 Pa 231,04 92 U 238,03 93 Np [237] 94 Pu [244] 95 Am [243] 96 Cm [247] 97 Bk [247] 98 Cf [251] 99 Es [252] 100 Fm [257] 101 Md [258] 102 No [259] 103 Lr [262] 58 Ce 140,12 59 Pr 140,91 60 Nd 144,24 61 Pm [145] 62 Sm 150,36 63 Eu 151,96 64 Gd 157,25 65 Tb 158,92 66 Dy 162,50 67 Ho 164,93 68 Er 167,26 69 Tm 168,93 70 Yb 173,04 71 Lu 174,98 87 Fr [223] 88 Ra [226] Actinídeos 105 Db [262] 104 Rf [261] 107 Bh [264] 108 Hs [277] 109 Mt [268] Número atómico Elemento Massa atómica relativa 110 Ds [271] 111 Rg [272] 89 Ac [227] 57 La 138, Sg [266]

5 Para responder aos itens de escolha múltipla, selecione a única opção (A, B, C ou D se a letra transcrita for ilegível. GRUPO I Quando um sistema químico, no qual ocorra uma reação química reversível, se encontra num estado qual os reagentes se convertem em produtos, como a reação inversa, na qual os produtos se convertem Química 12.º ano, (A) (B) (C) tanto a reação direta como a reação inversa se continuam a dar. (D) os reagentes e os produtos se encontram todos presentes, em simultâneo. 3. concentração 0 0 tempo Figura 1 Prova 715.V1/1.ª F. Página 5/ 16

6 4. (A) (B) (C) (D) 5. T. concentração C A B 0 0 tempo Prova 715.V1/1.ª F. Página 6/ 16

7 5.1. T. Espécie Concentração de equilíbrio/mol dm 3 A 0,144 0,0238 C 0,432 K c, da reação considerada, à temperatura T. Apresente todas as etapas de resolução K c, da reação considerada se a temperatura aumentar. Prova 715.V1/1.ª F. Página 7/ 16

8 GRUPO II 1. vizinhança Quando o sistema lata + refrigerante média do sistema passou a ser constante. (A) (B) deixou de trocar energia com o exterior. (C) (D) 1.3. A lata continha 0,34 kg de um refrigerante de capacidade térmica mássica 4,2 10 Jkg ºC. 1,4 10 cm média da radiação solar incidente era 6,0 10 W m. 90 min 16,5 ºC. Apresente todas as etapas de resolução. 2. Prova 715.V1/1.ª F. Página 8/ 16

9 GRUPO III transparentes, I e II II. 70º Meio I Meio II 1. Figura 3 (A) 20º (B) 40º (C) 60º (D) 70º 2. Admita que, para a radiação considerada, o índice de refração do meio I do meio II I e II, respetivamente v I e v II, e o seu comprimento de onda nos meios I e II, respetivamente m I e m II (A) v I 2v II e m I 2m II (B) v I 2v II e m I 1 2 m II (C) v I 1 2 v II e m I 2 m II (D) v I 1 2 v II e m I 1 2 m II 2.2. superfície de separação dos meios I e II (A) 10º (B) 28º (C) 30º (D) 40º Prova 715.V1/1.ª F. Página 9/ 16

10 GRUPO IV (A) Seis. (B) Quatro. (C) Três. (D) Dois (A) 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 0 (B) 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 (C) 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 0 2p z 1 (D) 1s 2 2s 1 2p x 0 2p y 0 2p z 3 2. O ião cianeto, CN 2.1. N 2. O ião CN apresenta, assim, no total, (A) (B) (C) (D) 2.2. N 2. C N ou N N Prova 715.V1/1.ª F. Página 10/ 16

11 3. HCN, que tem um cheiro característico a amêndoa amarga, apresenta um ponto 26 ºC, à pressão de 1 atm Um teor de HCN, no ar, de 0,860 ppm massa, de (A) 8,60 10 % (B) 8,60 10 % (C) 8,60 10 % (D) 8,60 10 % 3.2. Considere que a densidade do HCN(g) (M 27,03 g mol ), à pressão de 1 atm e à temperatura de 30 ºC 1,086 g dm. HCN(g) pura de 5,0 dm 3 (A) (B) (C) (D) 1, 086 5, 0 e omol 27, 03 27, 03 e omol 1,086 5,0 1,086 e omol 27, 03 5, 0 27, 03 5, 0 e omol 1,086 Prova 715.V1/1.ª F. Página 11/ 16

12 GRUPO V HCN(aq) 4,9 10, a 25 ºC. HCN(aq) H 2 O(l)? CN (aq) H 3 O (aq) 1. CN (aq) 2. HNO 2 (aq) 4,5 10, a 25 ºC. HNO 2 (aq) H 2 O(l)? NO 2 (aq) H 3 O (aq) 2.1. (A) 10 6 (B) 10 4 (C) 10 6 (D) ph, a 25 ºC 2,72. Determine a concentração inicial de HNO 2 na solução, à mesma temperatura. Apresente todas as etapas de resolução. Prova 715.V1/1.ª F. Página 12/ 16

13 GRUPO VI sensor de movimento ligado a um sistema de aquisição de dados adequado. que caísse verticalmente segundo uma Oy de um referencial unidimensional. vy/ms 1 2,0 1,5 1,0 Oy, da velocidade, v y tempo, t, no intervalo de tempo em que os dados foram registados. 0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 t /s Figura ,8 g, no intervalo de tempo [1,3; 1,7] s. Apresente todas as etapas de resolução. 2. No intervalo de tempo [0,4 ; 1,7] s, a energia mecânica do sistema balão + Terra (A) diminuiu sempre. (B) (C) aumentou sempre. (D) 3. Considere o solo como nível de referência da energia potencial gravítica. balão + Terra em função da altura, h (A) E p (B) E p 0 h 0 h (C) E p (D) E p 0 h 0 h Prova 715.V1/1.ª F. Página 13/ 16

14 GRUPO VII A h máx B y E O x d Figura 5 medindo, em cada ensaio, o tempo, t 1. 27,0 mm, sempre da t, que a esfera demorou a passar em Ensaio t /s ( 0,0001 s) 1.º 0, º 0,0147 0,0147 Apresente todas as etapas de resolução. Prova 715.V1/1.ª F. Página 14/ 16

15 2. Módulo da velocidade de lançamento / ms 1 Alcance/ m 1,98 0,929 1,86 0,873 1,79 0,840 1,60 0,750 1,48 0, Considere que a distância d 1,10 m. representada pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). h máx Comece por apresentar a equação da reta que melhor se ajusta ao conjunto de valores apresentados Apresente todas as etapas de resolução. FIM Prova 715.V1/1.ª F. Página 15/ 16

16 COTAÇÕES GRUPO I pontos pontos GRUPO II pontos pontos GRUPO III GRUPO IV GRUPO V pontos pontos GRUPO VI pontos GRUPO VII pontos pontos 30 pontos 15 pontos 40 pontos 25 pontos 20 pontos 30 pontos TOTAL pontos Prova 715.V1/1.ª F. Página 16/ 16

17 EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO Decreto-Lei n.º 139/2012, de 5 de julho Prova Escrita de Física e Química A 10.º e 11.º Anos de Escolaridade Prova 715/1.ª Fase Critérios de Classificação 13 Páginas 2013 COTAÇÕES GRUPO I pontos pontos pontos pontos pontos pontos 40 pontos GRUPO II pontos pontos pontos pontos 30 pontos GRUPO III pontos pontos pontos 15 pontos GRUPO V pontos pontos pontos 25 pontos GRUPO VI pontos pontos pontos 20 pontos GRUPO VII pontos pontos pontos 30 pontos GRUPO IV pontos pontos pontos pontos pontos pontos 40 pontos TOTAL pontos Prova 715/1.ª F. Página C/1/ 13

18 CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO ITENS DE SELEÇÃO ITENS DE CONSTRUÇÃO Prova 715/1.ª F. Página C/2/ 13

19 3 2 1 OU Prova 715/1.ª F. Página C/3/ 13

20 (pontos) Prova 715/1.ª F. Página C/4/ 13

21 Prova 715/1.ª F. Página C/5/ 13

22 CRITÉRIOS ESPECÍFICOS DE CLASSIFICAÇÃO GRUPO I pontos 2. (C) (B)... 5 pontos pontos 4. (B) (C)... 5 pontos pontos T (K c = 54,4). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte Prova 715/1.ª F. Página C/6/ 13

23 pontos desempenho, de acordo com a tabela seguinte OU Prova 715/1.ª F. Página C/7/ 13

24 GRUPO II pontos 1.2. (C) (A)... 5 pontos pontos ( U 2, J). (E = 4, J). (52%). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte Prova 715/1.ª F. Página C/8/ 13

25 pontos OU desempenho, de acordo com a tabela seguinte GRUPO III 1. (B) (C)... 5 pontos 2.1. (D) (C)... 5 pontos 2.2. (C) (B)... 5 pontos Prova 715/1.ª F. Página C/9/ 13

26 GRUPO IV 1.1. (C) (B)... 5 pontos 1.2. (B) (D)... 5 pontos 2.1. (D) (D)... 5 pontos pontos N N C N. N N desempenho, de acordo com a tabela seguinte (B) (C)... 5 pontos 3.2. (A) (D)... 5 pontos Prova 715/1.ª F. Página C/10/ 13

27 GRUPO V pontos CN (aq) H 2 O(l)? HCN(aq) + OH (aq) CN (aq) HCN(aq) desempenho, de acordo com a tabela seguinte OU (A) (A)... 5 pontos pontos (c 8, mol dm 3 ). HNO 2 (c 1, mol dm 3 ). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte Prova 715/1.ª F. Página C/11/ 13

28 GRUPO VI pontos ( y 0,680 m). (W 3, J). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte (A) (D)... 5 pontos 3. (D) (B)... 5 pontos Prova 715/1.ª F. Página C/12/ 13

29 GRUPO VII pontos ( t 0,0148 s). (v 1,82 m s 1 ). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte pontos pontos (x 0,4691v 2 10 (SI) y 0,4691x 2 10 (SI)). 1,10 m (v 2,345 m s ). (h máx 0,27 m). A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte Prova 715/1.ª F. Página C/13/ 13