a) h0/16 b) h0/8 c) h0/4 d) h0/3 e) h0/2 Gabarito: A

Transcrição

1 FÍSICA. Para um corpo em MHS de amplitude A, que se encontra incialmente na posição A/, com velocidade positiva, a fase inicial é, em radianos, a) b) c) d) e). O planeta Terra possui raio R e gira com frequência f. Nos polos, a aceleração da gravidade é g. Na linha do equador, a aceleração da gravidade é a) b) c) d) e) Gabarito: B 3. Um pêndulo harmônico e um sistema massa-mola possuem, ambos, um corpo de massa m. Inicialmente, os dois sistemas oscilam com período T. Quadruplicando-se a massa dos dois sistemas, teremos como novos períodos para o pêndulo e para o massa-mola, respectivamente, a) T e T b) T e T c) T e 3T d) 3T e T e) 4T e 3T Gabarito: A 4. Um carro acelera horizontalmente para a esquerda com aceleração de módulo onde é a aceleração da gravidade local. Para uma pessoa dentro do carro, a gravidade aparente será dada por a) g b) g c) 3g d) 4g e) 5g Gabarito: B 5. A figura a seguir ilustra uma situação de colisão em que as forças dissipativas podem ser desprezadas. O bloco A, de massa ma, desliza sobre a plataforma horizontal com velocidade v e realiza uma colisão frontal, perfeitamente elástica, com o bloco B, de massa mb inicialmente em repouso. Pode-se afirmar que, após a colisão, a) se ma > mb, somente o bloco B cairá. b) se ma = mb, os dois blocos cairão. c) se ma = mb, somente o bloco B cairá. d) se ma < mb, o bloco B cairá e o bloco A ficará parado. e) os dois blocos cairão independentemente dos valores de ma e m B

2 6. Duas pequenas esferas, A e B, de massas M e 3M, respectivamente, estão dependuradas do teto através de cordas sem massa de comprimentos iguais l. Como na figura a seguir, a esfera A é levantada a uma altura h0 e posteriormente solta. A esfera A colide com a esfera B e gruda nela. Qual a altura máxima do conjunto de esferas A e B? a) h0/6 b) h0/8 c) h0/4 d) h0/3 e) h0/ Gabarito: A 7. Um pequeno corpo A de massa ma = m desliza sobre uma pista sem atrito, a partir do repouso, partindo de uma altura H, conforme indicado na figura abaixo. Na parte mais baixa da pista, ele colide com outro corpo idêntico B, de massa mb = m, que se encontra inicialmente em repouso no ponto P. Se a colisão é perfeitamente elástica, podemos afirmar que a) os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura H. b) os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura H/. c) o corpo A retorna até a altura H/ e o corpo B se eleva até a altura H/. d) o corpo A fica parado no ponto P e o corpo B se eleva até a altura H. e) o corpo A fica parado no ponto P e o corpo B se eleva até a altura H/. 8. Um corpo de massa m e velocidade v0 colide com um segundo corpo de massa M = 3m, inicialmente em repouso. Depois da colisão, a velocidade de cada corpo forma um ângulo de 45º com a direção da velocidade inicial. Nessas condições, a razão entre a energia cinética final e a energia cinética inicial é igual a a) /3 b) / c) 5/9 d) /3 e) 3/4

3 9. Um recipiente contém um gás monoatômico ideal inicialmente no estado L, com pressão p e volume V. O gás é submetido a uma transformação cíclica LMNL, absorvendo de uma fonte fria uma quantidade de calor Q e cedendo a uma fonte quente uma quantidade de calor Q. Pode-se afirmar que Q é igual, em módulo, a a) 30pV. b) 5pV/. c) 8pV. d) 5pV/. e) 9pV/. Gabarito: E 0. Pode-se associar a segunda lei da Termodinâmica a um princípio de degradação da energia. Assinale a alternativa que melhor justifica essa associação. a) A energia se conserva sempre. b) O calor não flui espontaneamente de um corpo quente para outro frio. c) Uma máquina térmica operando em ciclo converte integralmente trabalho em calor. d) Todo sistema tende naturalmente para o estado de equilíbrio. e) É impossível converter calor totalmente em trabalho. Gabarito: E. Uma máquina térmica opera segundo o ciclo JKLMJ, mostrado no diagrama T-S da figura. Pode-se afirmar que a) processo JK corresponde a uma compressão isotérmica. b) o trabalho realizado pela máquina em um ciclo é W = (T T )(S S ). T c) o rendimento da máquina é dado por η. T d) durante o processo LM, uma quantidade de calor Q LM = T (S S ) é absorvida pelo sistema. e) outra máquina térmica que opere entre T e T poderia eventualmente possuir um rendimento maior que a desta. Gabarito: B 3

4 . Um moi de um gás ideal ocupa um volume inicial V 0 à temperatura T 0 e pressão P 0, sofrendo a seguir uma expansão reversível para um volume V. Indique a relação entre o trabalho que é realizado por: I. W(i), num processo em que a pressão é constante. II. W(ii), num processo em que a temperatura é constante. III. W(iii), num processo adiabático. 4

5 QUÍMICA 3. Considere uma célula a combustível alcalina (hidrogênio-oxigênio), cuja reação está representada abaixo, sobre a qual são feitas as seguintes afirmações: H + O H O I. Sob condição de consumo de carga elétrica, a voltagem efetiva de serviço desse dispositivo eletroquímico é menor que a força eletromotriz da célula. II. O combustível (hidrogênio gasoso) é injetado no compartimento do ânodo e um fluxo de oxigênio gasoso alimenta o cátodo dessa célula eletroquímica. III. Sendo o potencial padrão dessa célula galvânica igual a,9 V EPH (volt na escala padrão do hidrogênio), a variação de energia livre de Gibbs padrão ( Δ G ) da reação global do sistema redox atuante é igual a 37, kj mol. Das afirmações acima, está(ão) correta(s) apenas a) I. c) I e III. e) II e III. b) I, II e III. d) II. Gabarito: B Resolução/Comentário: Todas as afirmações estão corretas. [I] Sob condição de consumo de carga elétrica, a voltagem efetiva de serviço desse dispositivo eletroquímico é menor que a força eletromotriz da célula (U Fem R i). [II] O combustível (hidrogênio gasoso) é injetado no compartimento do ânodo e um fluxo de oxigênio gasoso alimenta o cátodo dessa célula eletroquímica. ( ) H (g) OH (aq) HO( ) e (ânodo) ( ) 0,5O (g) HO( ) e OH (aq) (cátodo) [III] Sendo o potencial padrão dessa célula galvânica igual a,9 V EPH (volt na escala padrão do hidrogênio), a variação de energia livre de Gibbs padrão ( Δ G ) da reação global do sistema redox atuante é igual a 37, kj mol. o ΔG 37, kj mol (var iação da energia livre de Gibbs padrão) F n E C (número de mols de elétrons),9 V (potencial padrão da célula) EPH o G n F EEPH o Δ ΔG ,9 37,97 37, kj mol 4. É errado afirmar que, à temperatura de 5 C, o potencial de um eletrodo de cobre construído pela imersão de uma placa de cobre em solução aquosa mol L de cloreto de cobre a) diminui se amônia é acrescentada à solução eletrolítica. b) diminui se a concentração do cloreto de cobre na solução eletrolítica for diminuída. c) duplica se a área da placa de cobre imersa na solução eletrolítica for duplicada. d) permanece inalterado se nitrato de potássio for adicionado à solução eletrolítica tal que sua concentração nesta solução seja mmol L. e) aumenta se a concentração de íons de cobre for aumentada na solução eletrolítica. Resolução/Comentário: A ddp de uma pilha pode mudar se alterarmos a quantidade de soluto nas cubas eletrolíticas, ou seja, se alterarmos as concentrações molares das soluções eletrolíticas. Existe uma equação matemática, denominada equação de Nernst, que relaciona a ddp com as concentrações molares das soluções. 5

6 A equação de Nernst é dada por: o 0,059 E E logq n Na qual: E = ddp da pilha (5 C; solução de qualquer concentração molar) E o = ddp da pilha (5 C; solução de concentração molar ou mol/l) 0,059 = valor constante a 5 C, se a temperatura mudar esse valor sofrerá alteração. n = número de mols de elétrons transferidos durante o processo eletroquímico. Q = quociente entre concentrações que sofrem alteração durante o funcionamento da pilha. Conclusão: O potencial eletroquímico não depende da área da placa, de acordo com a equação de Nernst. 5. São feitas as seguintes afirmações a respeito dos produtos formados preferencialmente em eletrodos eletroquimicamente inertes durante a eletrólise de sais inorgânicos fundidos ou de soluções aquosas de sais inorgânicos: I. Em CaC há formação de Ca(s) no cátodo. 3 II. Na solução aquosa 0 mol L em Na SO 4 há aumento do ph ao redor do ânodo. III. Na solução aquosa mol L em AgNO 3 há formação de O (g) no ânodo. IV. Em NaBr( ) há formação de Br ( ) no ânodo. Das afirmações acima, está(ão) errada(s) apenas a) I e II. b) I e III. c) II. d) III. e) IV. Resolução/Comentário: Análise das afirmações: I. Correta. Em CaC há formação de Ca(s) no cátodo, pois ocorre a redução do cátion Ca. II. Errada. Ocorre a oxidação da água no ânodo e o valor do ph diminui devido à formação de cátions H + ( HO( ) H (aq) e O (g) ). III. Correta. Ocorre a oxidação da água no ânodo e a formação de gás oxigênio (HO( ) H (aq) e O (g)). IV. Correta. Temos a formação de Br ( ) no ânodo, devido à oxidação do ânion brometo: Br ( ) Br ( ) e. 6. Em um experimento eletrolítico, uma corrente elétrica circula através de duas células durante 5 horas. Cada célula contém condutores eletrônicos de platina. A primeira célula contém solução aquosa de íons Au 3+ enquanto que, na segunda célula, está presente uma solução aquosa de íons Cu +. Sabendo que 9,85 g de ouro puro foram depositados na primeira célula, assinale a opção que corresponde à massa de cobre, em gramas, depositada na segunda célula eletrolítica. a),4 b) 3,6 c) 4,8 d) 6,0 e) 7, Resolução/Comentário: A carga elétrica é a mesma nas duas células. Então: 3 Au 3e Au n mols e 3 mols e 96,97 g n mols e 0,5 mol 9,85 g

7 Como temos 0,5 mol de elétrons, vem: Cu e Cu mols e 63,55 g 0,5 mols e Cu m m 4,766 g 4,8 g 7. Considere os equilíbrios químicos abaixo e seus respectivos valores de pk (pk=-log K), válidos para a temperatura de 5 C (K representa constante de equilíbrio químico). Sobre as soluções, é incorreto afirmar: a) O fenol possui caráter ácido. b) A anilina tem PH alcalino. c) A amônia, que apresenta concentração de OH - de x0-4, terá PH 3,7. d) O ácido acético é um ácido orgânico com Ka de,8x0-5. e) Se for adicionado um ácido à amônia, o equilíbrio se desloca para a direita. 8. O Sulfato de Cálcio (CaSO 4 ) ou giz, e o Sulfato de Cálcio diidratado (CaSO 4. H O), conhecido como gesso. Apresentam PH a) 3 b) 4 c) 5 d) 3 e) 7 Gabarito: E 9. Um copo, com capacidade de 50ml, contém 00ml de uma solução aquosa 0,0 molar em ácido acético na temperatura de 5 C. Nessa solução, ocorre o equilíbrio HOAc(aq) H + (aq) + OAc (aq); Kc=,8 0-0 A adição de mais 00 ml de água pura a essa solução, com a temperatura permanecendo constante, terá as seguintes consequências: I. Concentração de íons acetato (mol/litro). II. Quantidade de íons acetato (mol). a) (I) Vai aumentar, (II) Vai aumentar. b) (I) Vai aumentar, (II) Vai diminuir. c) (I) Fica constante, (II) Fica constante. d) (I) Vai diminuir, (II) Vai aumentar. e) (I) Vai diminuir, (II) Vai diminuir. 3

8 0. A 60 C o produto iônico da água, [H + ] [OH ], é igual a, Em relação a soluções aquosas nessa temperatura, são feitas as seguintes afirmações: I. Soluções ácidas são aquelas que têm ph < 6,5. II. Soluções neutras têm ph = 6,5 III. Soluções básicas têm ph > 6,5. IV. ph + poh tem que ser igual a 3,0. V. Solução com ph = 4 é impossível de ser obtida. Das afirmações anteriores, estão corretas a) apenas V b) apenas I e III c) apenas II, IV e V d) apenas I, II, III e IV e) nenhuma. 4