Proposta de Resolução do Exame Nacional de Física e Química A 11.º ano, 2011, 2.ª fase, versão 1

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1 Proposta de Resolução do xame Naional de Físia e Químia A.º ano, 0,.ª fase, versão Soiedade Portuguesa de Físia, Divisão de duação, 5 de ulho de 0, Grupo I. squema que traduza a seguinte sequênia: raios gama / raios X / ultravioleta / visível / infravermelho / ondas de rádio (por ordem deresente de frequênia) OU raios gama / raios X / ultravioleta / violeta / azul / verde / amarelo / laranja / vermelho / infravermelho / ondas de rádio (por ordem deresente de frequênia) OU Ordenação inversa se por ordem resente da frequênia. A veloidade de propagação de uma dada radiação num erto meio é inversamente proporional ao índie de refração desse meio para essa radiação, uma vez que n. v O índie de refração do vidro para a radiação vermelha é menor do que para a radiação violeta, logo a veloidade de propagação da radiação vermelha no vidro é maior.. (A) Como o vidro é mais refringente do que o ar (o índie de refração do vidro é maior do que o do ar), quando a luz entra no vidro a direção do feixe de luz aproxima-se da normal à superfíie de separação ar/vidro. 4. nergia média diária neessária para o aqueimento da água: útil Q m 00 4,0 40 5,0 Cálulo da energia que é neessário forneer aos oletores, por dia, para originar aquela variação de energia interna: 0 5,00 (%) 00% 5% 00% forneida,40 útil forneida Cálulo da área de oletores forneida A,0 0,40,40 A A 4 m A m A,0 0

2 5. (B) O omprimento de onda da radiação de máxima intensidade, emitida por um orpo negro, é inversamente proporional à temperatura da sua superfíie (lei do desloamento de Wien).... (D) Grupo II O espetro de emissão orresponde ao onjunto de radiações emitidas e o de absorção ao onjunto de radiações absorvidas... (B) f, ,0 0 4,60 Hz.. As risas do espetro de absorção de um dado átomo apresentam os mesmos omprimentos de onda do espetro de emissão desse átomo. Na figura surgem risas negras que poderão orresponder à absorção de radiação dos omprimentos de onda referidos (uma das risas que se enontra entre 55 nm e 600 nm e outra entre 650 nm e 65 nm) e que podemos assoiar à provável presença de hélio na atmosfera da estrela Rigel.. (C) Há emissão de radiação visível (vermelho) logo o eletrão no átomo de hidrogénio transita para o nível energétio n =. O átomo perde energia, portanto, a variação de energia assoiada à transição é negativa.

3 Grupo III. Lítio m geral, para os elementos representativos, o raio atómio diminui ao longo do período. Portanto o elemento om maior raio atómio deverá ser o primeiro de ada período. O primeiro elemento do período do oxigénio (º período) é o lítio.. OU OU. (D) O O O O, 0 - kmol,0 k,0 0 6,00 6,00 4. (B) no n O x O n n n n total N O outros 0,04 0,4 0,04 0,00 mc H, Quantidade de matéria de butano: n C H 0, 400mol 4 0 M ( H ) 5,4 C 4 0 Pela proporção estequiométria determina-se a quantidade de matéria de oxigénio neessário para a ombustão ompleta de,6 g de butano: mol O x mol C H 4 0 x,60mol O 0,400 mol C4H0 Volume orrespondente de O, em ondições PTN: V nv m,60,4 5, dm 6. (B) A frequênia não depende do meio de propagação e o período é o inverso da frequênia, portanto, também não depende do meio. O omprimento de onda altera-se pois depende da veloidade de propagação do som que é uma propriedade do meio em que oorre a propagação.

4 Grupo IV. 4.. Por leitura do gráfio obtém-se K,0 0. w,40 ºC Na água pura as onentrações dos iões hidrónio e hidróxido são iguais: O OH Cálulo da onentração do ião hidrónio: H K w H O OH K w H O H O K w - H O,0 mol dm Determinação do ph: ph log - H O mol log,0 6, dm.. (B) Como a água é pura o seu aráter neutro não se altera om a temperatura. Como o Kw aumenta om a temperatura, a onentração de HO + também aumenta e, em onsequênia, o ph diminui... A partir do gráfio verifia-se que om o aumento da temperatura o Kw aumenta, o que signifia que a extensão da auto-ionização da água também aumenta, ou seja, é favoreida a reação direta. De aordo om o Prinípio de Le Châtelier, o aumento de temperatura favoree a reação endotérmia. Assim, onlui-se que a reação de auto-ionização da água é endotérmia.. (C) A água pode eder ou aeitar iões H +.. (D) Para soluções diluídas o K w H O OH só depende da temperatura. Logo, a uma determinada temperatura, mantém-se onstante independentemente do aráter químio da solução. A 5 ºC o produto iónio da água é,0 x

5 4. A moléula assume a geometria que minimiza a energia e, portanto, também as repulsões entre os eletrões e as repulsões entre os núleos. Na moléula de água, HO, existem duas ligações ovalentes simples O-H e dois pares de eletrões não ligantes no oxigénio. As repulsões que se estabeleem entre os pares de eletrões não ligantes e os dois pares de eletrões ligantes (ligações oxigénio-hidrogénio) fazem om que o ângulo de ligação HOH seja inferior a 0º, assumindo a moléula uma geometria angular. Grupo V. Valor médio do valor da veloidade: Módulos dos desvios nos vários ensaios: - v 0,5 0,4 0,006ms ; v 0,46 0,5 0,4-0,4 m s - v 0,46 0,4 0,00m s ; v 0,4 0,4 0,005m s Tomando para a inerteza absoluta o valor máximo do módulo dos desvios o resultado da v 0,4 0,006 ms. medição da veloidade é - -. Com o ronómetro mede-se o tempo t neessário para que o arrinho perorra a distânia d medida om a fita métria. Admitindo que se trata de um movimento uniformemente aelerado e que o arrinho parte do repouso, determina-se o módulo da aeleração om base na equação das posições: d at d t. a Conheendo a aeleração e o tempo, determina-se o valor da veloidade do arrinho no final v v 0 d d da rampa: a a v at v t v. t t t t. (A) xtrapolando a linha do gráfio, prolongando-a para um valor de energia inétia orrespondente a,00 m, enontra-se 0,0 para a energia inétia: 0,0 m v v v m s m 0,450-5

6 4. (A) O prolongamento da linha do gráfio da energia inétia em função da distânia até se enontrar o zero da distânia perorrida deve orresponder a uma energia inétia nula. Por outro lado: F d os0º 0 m a d W F R R, f O delive do gráfio da energia inétia em função da distânia ( m a ) aumenta om a massa do sistema. Grupo VI. (C) Há inversão sempre que a omponente esalar da veloidade muda de positiva para negativa ou vie-versa. Logo, o sentido do movimento do arrinho inverte-se nos instantes,9 s e 5,0 s. O instante 5,0 s pertene ao intervalo de tempo [4,; 5,] s.. No intervalo [0,0;,4] s pode onsiderar-se que a veloidade aumenta proporionalmente ao tempo, onsiderando assim que o gráfio v(t) é linear. O arrinho parte do repouso e ao fim de,4 s o módulo da sua veloidade é 0,40 m s -. A distânia perorrida é igual ao módulo do desloamento que se pode obter a partir da área entre a urva do gráfio e o eixo dos tempos (área de um triângulo):,4 0,40 x 0,m OU No intervalo [0,0;,4] s pode onsiderar-se que o movimento é uniformemente aelerado. O valor da aeleração é v t 0,40 0,4 0 - a 0,6ms. A distânia perorrida é igual ao módulo do desloamento que se determina a partir da equação das posições. A veloidade iniial do arrinho é nula, portanto x at 0,6,4 0,m 6

7 . (B) No instante t =,4 s a omponente esalar da veloidade é positiva, portanto o arrinho move-se no sentido arbitrado omo positivo (a veloidade tem o sentido positivo do eixo dos xx). Nesse instante o movimento do arrinho é retardado (o módulo da veloidade diminui) logo a aeleração tem sentido oposto à veloidade.