EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO 2011

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1 DISCIPLINA: FÍSICA E QUÍMICA A (715) EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO ª FASE INDICAÇÕES GERAIS Na aplicação dos Critérios Gerais de aos itens de construção de resposta curta a expressão caso a resposta contenha elementos que excedam o solicitado refere se apenas à possibilidade de o examinando apresentar respostas em alternativa (por exemplo, no item 1. do Grupo I, indicar movimento rectilíneo uniforme e outro tipo de movimento). Algarismos significativos e arredondamentos de resultados: só são considerados nos itens 1. do Grupo II e 6. do Grupo IV. Nos itens de construção que envolvem cálculo, a ausência de unidades (ou unidades incorrectas) só é penalizada no resultado final da última etapa prevista nos Critérios Específicos de. Nos itens de construção que envolvem cálculo, a não indicação dos cálculos implica perda da(s) etapa(s) correspondente(s). Nos itens 4.3. e 5.2. do Grupo IV, se a resolução apresentar os tópicos A e C OU B e C, a resposta deverá ser enquadrada no nível 1 (3 pontos). Grupo I Item 1. Aceita se como resposta correcta apenas: [Movimento] rectilíneo [e] uniforme; [Movimento] uniforme [e] rectilíneo; [Movimento] rectilíneo com [valor de] velocidade constante; Movimento com velocidade constante; Movimento com aceleração nula. (se, para além da indicação correcta do tipo de movimento do carrinho, for apresentada uma justificação/observação que não contradiga o tipo de movimento referido, a resposta não deverá ser penalizada) Não são consideradas para efeito de classificação as respostas em que seja apresentada apenas uma sigla. 1/9

2 Item 3. Outros cenários de resposta aceites: Cenário 1: A) (idêntico ao dos critérios específicos de classificação); B) (idêntico ao dos critérios específicos de classificação); C) Assim, a soma dos trabalhos realizados pelas forças de atrito é igual à variação de energia cinética do carrinho, concluindo se que, [para a mesma variação de energia cinética,] se a intensidade das forças de atrito for menor, a distância percorrida pelo carrinho até parar será maior. Cenário 2: A) Quanto mais lisa for a estrada, menor será a intensidade [de algumas] forças de atrito que actuam sobre o carrinho; B) A soma dos trabalhos realizados pelas forças de atrito é igual à variação de energia mecânica do sistema carrinho+terra; C) Como o carrinho se move sobre uma superfície horizontal, a variação de energia mecânica é igual à variação de energia cinética. Assim, [para a mesma variação de energia cinética], se a intensidade das forças de atrito for menor, a distância percorrida pelo carrinho até parar será maior. Não serão considerados para efeito de classificação o(s) tópico(s) em que: se relacione a diminuição da intensidade da força de atrito com a diminuição do trabalho realizado pelas forças de atrito OU com uma menor variação de energia mecânica OU com uma menor dissipação de energia; se afirme simultaneamente que o atrito diminui e que o atrito é nulo; se afirme que tornar a estrada mais lisa implica que o atrito seja nulo; Considera se equivalente ao tópico A: ( ) menor será a força de atrito; ( ) menor será o atrito; ( ) menor será o efeito do atrito; ( ) menor será a força de sentido contrário ao do movimento. Relativamente ao tópico B: é necessário identificar a resultante das forças de atrito/a força de atrito com a resultante das forças que actuam sobre o carrinho (excepto no cenário 2 acima apresentado). Considera se equivalente ao tópico C: A taxa [temporal] de variação de velocidade diminui ( ); A mesma variação de velocidade ocorre num intervalo de tempo maior ( ); No mesmo intervalo de tempo, a variação de velocidade é menor ( ). Deve, em qualquer caso, ser feita referência à maior distância percorrida pelo carrinho até parar. Considera se equivalente ao tópico B e a parte do tópico C, a dedução de uma expressão que permita tirar a conclusão solicitada. 2/9

3 Item 4. Considera T = 5/4 ou f = 4/5 Arbitra ou admite valor para T ou f (ex: T = 4 s ; T = 6 ; ), excepto T = 5 ou f = 4 Arbitra valor não admissível para T ou f (ex: T = 5 ou f = 4; valor da Tabela de Constantes ; ) Determina dois ou mais valores de T ou f (por ex: T ou f para uma volta e para 5 voltas ) OU valores de T e de f não compatíveis Determina dois ou mais valores de ω Determina o valor de ω sem calcular explicitamente o período ou a frequência Considera ω = Δθ / Δt. A etapa B é considerada para efeito de classificação Perde as etapas A e B e provavelmente a etapa B, por conter elementos contraditórios Resolução alternativa aceite Resolução alternativa aceite. A etapa A poderá ser o cálculo do ângulo correspondente a 5 voltas A etapa A é considerada para efeito de classificação.. Calcula f e usa, no cálculo de ω, esse valor como T (ou viceversa) Calcula ω = 7,8 e, depois, multiplica este valor por 5 [voltas] Considera que uma volta corresponde a um ângulo de π rad Erro de tipo 2 Exprime o resultado final como 2,5 π rad s 1, (5/2) π rad s 1, Não há qualquer penalização (10/4) π rad s 1 Apresenta o valor de ω na unidade solicitada, mas não Erro de tipo 2 identifica essa unidade (por ex: ω = 7,8) Apresenta o valor de ω na unidade solicitada, mas identifica mal essa unidade (por ex: ω = 7,8 m s 1 ; ω = 7,8 rad s ; ) Apresenta o valor de ω numa unidade diferente da solicitada (por ex: 450 grau s 1 ) Erro de tipo 2, mesmo que, incorrectamente, escreva rad s 1 Grupo II Item 1. Aceita se como resposta correcta apenas: [±] 0,5 mm; o valor anterior expresso noutra unidade coerente, com um algarismo significativo. Não se aceita como resposta correcta: qualquer resposta sem unidade; qualquer resposta que apresente um número de algarismos significativos superior ao acima apresentado. 3/9

4 Item 2. Não serão considerados para efeito de classificação os tópicos em que: se relacione a energia dissipada com a intensidade da força de atrito; se afirme que existe uma relação de proporcionalidade directa (ou outra) entre a energia dissipada e a distância percorrida; se considere que a distância percorrida depende da energia dissipada e/ou da intensidade da força de atrito (isto é, em que se considere, erradamente, que a distância é a variável dependente); não se relacione a energia dissipada e/ou a intensidade da força de atrito com a distância percorrida (por ex: referir apenas que a energia dissipada diminui ); se afirme que a intensidade da força de atrito varia com a distância percorrida OU que depende de algum modo dessa distância; se considere que a intensidade da força de atrito se mantém constante ao longo de cada percurso; se considere a relação entre as grandezas calculadas e a altura da posição inicial do paralelepípedo. É equivalente ao tópico A: a energia dissipada aumenta à medida que a distância percorrida sobre o plano aumenta. Considera se equivalente ao tópico B: A [intensidade da] força de atrito não varia com a distância percorrida; A [intensidade da] força de atrito mantém se praticamente constante com a distância percorrida. 4/9

5 Item 3.1. Considera ΔE = E i E f Considera E c = ½ mv. Considera E c = ½ mv 2 e, ao substituir, não calcula o Erro de tipo 2 quadrado da velocidade Confunde ΔE com E Considera ΔE c = ½ m(v f v i ) 2, excepto se esta expressão resultar de um erro de cálculo analítico (erro de tipo 2) Considera ΔE m = ΔE c ΔE p Utiliza um valor de massa arredondado (por ex, 0,6 kg) Erro de tipo 2 Considera a = g sin α (Resolução pela F R ), onde α é o ângulo entre o plano e a horizontal (considera implicitamente que F R é igual à componente tangencial de F g ) No cálculo de F R considera que a componente tangencial de Erro de tipo 2 F g é igual a F g cos α, onde α é o ângulo entre o plano e a horizontal Calcula correctamente F R, mas considera que é a força de atrito A etapa A é considerada para efeito de classificação. Calcula correctamente F R, mas considera que F R é igual à soma da intensidade da componente tangencial de F g com a intensidade de F a Considera, na expressão do trabalho da F a, um ângulo diferente de 180 (implícita ou explicitamente) Considera cos 180 = 1 Erro de tipo 2 Escreve = 1,73 N Não penalizar Obtém ΔE m > 0 e segue para a etapa B considerando W Fa (= ΔE m ) > 0, excepto se apresentar algum comentário adequado Grupo IV Item 3. Considera se equivalente ao tópico A: o desenho correcto de um tetraedro (sólido geométrico) com os cinco átomos nas posições adequadas. (Não são aceites quaisquer outros esquemas da molécula) Considera se equivalente ao tópico B: Entre o átomo de carbono e os átomos de hidrogénio estabelecem se ligações com partilha de um par de electrões. (ignora se qualquer referência à polaridade das ligações) 5/9

6 Item 4.3. Considera se equivalente ao tópico A: a apresentação das configurações electrónicas (ou das configurações electrónicas de valência) dos átomos de flúor e de cloro no estado fundamental; referir que os átomos de cloro e de flúor têm o mesmo número de electrões de valência. (Não é obrigatório referir o número de electrões de valência dos átomos considerados, nem o grupo da Tabela Periódica ao qual os respectivos elementos pertencem, não devendo, assim, ser penalizada qualquer referência incorrecta àquele número, nem ao respectivo grupo, desde que a resposta não contenha elementos contraditórios) No tópico B: deverá ser apresentada uma consideração que decorra das configurações electrónicas de valência dos átomos de flúor e de cloro no estado fundamental, como por exemplo, afirmar que os electrões de valência do cloro estão mais afastados do núcleo ou equivalente. Assim, não será aceitável invocar apenas a variação de energia de ionização (ou a variação do raio atómico) ao longo do grupo. Item 5.1. Desde que o examinando apresente uma das expressões constantes do descritor da etapa A, essa etapa deverá ser considerada para efeito de classificação. Se o examinando não apresentar uma das expressões constantes do descritor da etapa A, a resposta será classificada com zero pontos. Kc CO H CH 4 H 2 O CO 5,003 12,0 5, CO 5,003 12,0 5,00 Kc CO H CH 4 H 2 O CO 12,0 5,00 5,00 CO H Kc CO 3 12, 0 CH 4 H 2 O 5, 00 5, 00 Kc CO H 2 3 CH 4 H 2 O e, ao substituir, não considera [H 2 O] Substitui uma das concentrações por outro qualquer valor (ou expressão) não constante na tabela Perde as etapas A e B. Erro de tipo 2 Não perde a etapa A e a etapa B é considerada para efeito de classificação, excepto se puder ser considerado um erro de transcrição (0,5 em vez de 5,0 ;.)(tipo 1) Se a etapa B for considerada para efeito de classificação e se o valor de [CO] calculado for incorrecto, não sendo possível detectar a origem do erro, a etapa será penalizada com um erro de tipo 2. 6/9

7 Item 5.2. Considera se equivalente ao tópico A: [ ] um aumento de volume conduz a um aumento da quantidade de gases/do número de partículas / do número de moléculas/do número de moles; [ ] a diminuição da pressão conduz a um aumento da quantidade de gases/do número de partículas /do número de moléculas/do número de moles. Não se considera equivalente ao tópico A: uma resposta geral do tipo: [De acordo com o Princípio de Le Châtelier] o sistema reage no sentido de contrariar a perturbação efectuada ; uma resposta em que se considere que a diminuição da pressão, provocada por um aumento do volume do sistema em equilíbrio, favorece a reacção que conduz a uma diminuição do volume. Relativamente ao tópico B: é necessário identificar a reacção que conduz a um aumento da pressão (ou equivalente) com a reacção directa; reacção directa pode ser substituído por reacção que conduz à formação de CO e/ou H 2. Considera se equivalente ao tópico C: A concentração de H 2 irá aumentar. (com penalização por falhas na utilização da linguagem científica); Será produzido mais H 2. Será classificada com zero pontos uma resposta: do tipo: A diminuição da pressão faz o sistema evoluir no sentido directo, aumentando a quantidade de H 2. que considere que a perturbação do sistema em equilíbrio foi um aumento da pressão do sistema. Item 6 20,7 [vezes] É classificada com zero pontos qualquer resposta em que seja apresentada uma unidade. Deverão ser ignorados quaisquer cálculos apresentados. 7/9

8 Grupo V Item 2. Exemplo de resolução aceite: A) Leitura, a partir do gráfico, da variação de temperatura da água correspondente a um certo volume de gás natural consumido; B) Determinação da variação de temperatura da água que ocorreria se tivesse sido utilizada toda a energia fornecida pela combustão do mesmo volume de gás natural; C) Cálculo do rendimento através do quociente das variações de temperatura obtidas em A) e em B). Outro exemplo de resolução aceite: A) Determinação da energia fornecida pela combustão de um volume de gás natural consumido (constante do gráfico); B) Determinação da massa de água que sofreria a elevação de temperatura (lida no gráfico) correspondente àquele volume de gás natural consumido, se o rendimento fosse 100%; C) Cálculo do rendimento através do quociente das massas real de água aquecida (0,800 kg) e da massa calculada em B). Considera um valor de Δθ impossível de ler a partir do gráfico (ex: 60 ºC 30 ºC ; 50,2 ºC 25,2 ºC) Considera um valor de Δθ passível de ser obtido por leitura do gráfico (ex: 50 ºC 22 ºC) Obtém variações de temperatura que implicariam uma mudança de fase da água (por ex: 5000 ºC) A etapa A é considerada para efeito de classificação. se usar um volume de gás natural consumido não coerente com a variação de temperatura considerada Perde a(s) etapa(s) em que esse(s) valor(es) for(em) calculado(s) e a(s) etapa(s) em que esse(s) valor(es) for(em) utilizado(s) Erro de tipo 1 (conversão incorrecta de unidades) Converte Δθ de ºC para K somando 273 Converte a massa de água para grama Erro de tipo 2 Considera um valor de c diferente de 4, J kg 1 ºC 1 Perde a etapa onde esse valor for utilizado, excepto se houver um erro de transcrição Calcula bem E u, calcula E f coerente mas depois considera ou perde a etapa C que o valor calculado na etapa A é a energia dissipada. Para calcular o rendimento considera (E f E u )/ E f Não faz o cálculo referente à etapa B e usa, na etapa C, Perde as etapas B e C E f = 4, J Troca E u com E f no cálculo do rendimento Perde a etapa C Apresenta como resultado final 42 Erro de tipo 2 Apresenta como resultado final 0,42 Resposta correcta Apresenta como resultado final um rendimento superior a 100% Perde a etapa C, excepto se apresentar um comentário adequado 8/9

9 Grupo VI Item 1.2 Não aceitar: Mg 2+ Magnésio (Mg 2+ ) Magnésio (Zn, Cu) Mg 2+ (magnésio) Etc Item 3. A resolução deste item compreende sempre duas etapas: uma correspondente à determinação de uma quantidade e outra correspondente à aplicação de uma relação estequiométrica. Exemplo de resolução aceite: A) Determinação, a partir da massa da moeda de cobre, da massa de prata que se poderia formar; B) Determinação do rendimento da reacção (a partir da massa calculada em A e da massa de prata que se formou) e determinação da quantidade de cobre que reagiu. Troca a massa da moeda (de cobre) com a massa de prata que se formou Usa valor errado da massa molar de Ag Considera M(2Ag) = 2 107,87 Usa o nº atómico da prata como se fosse a massa molar Determina a quantidade de cobre que reagiu, identificando a com uma quantidade em excesso. Subtrai esta quantidade à quantidade inicial de cobre para calcular a quantidade solicitada no item Relaciona estequiometricamente as massas de prata e de cobre e calcula a massa de cobre que reagiu. Calcula a quantidade de cobre que reagiu e prossegue o cálculo, determinando a massa correspondente ou o número de átomos de cobre. Se for identificável um erro de transcrição (troca de algarismos ou da posição da vírgula) erro de tipo 1 Outros casos perde a etapa A Perde a etapa onde o erro é cometido Perde a etapa onde o erro é cometido Tem apenas uma etapa (perde a etapa final) Tem apenas uma etapa (etapa equivalente à da estequiometria) 9/9