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

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1 Proposta d Rsolução do Exam Nacional d ísica Química A 11.º ano, 011, 1.ª fas, vrsão 1 Socidad Portugusa d ísica, Divisão d Educação, 8 d Junho d 011, 1. Movimnto rctilíno uniform Grupo I. (D) A força gravítica é xrcida pla Trra a força normal pla suprfíci horizontal. Ambas actuam sobr o carrinho. Sndo aplicadas no msmo corpo não constitum um par acção-racção. Como stas duas forças s anulam são simétricas, portanto têm a msma intnsidad.. Tornar a strada mais lisa significa diminuir a intnsidad da força d atrito. A força d atrito é a força rsultant. A uma força rsultant d mnor intnsidad corrspond uma aclração d mnor módulo. Como o movimnto é rtardado tal implica, para a msma vlocidad inicial, um maior intrvalo d tmpo até parar, m consquência, um maior dslocamnto. 4,0 4. Cálculo do príodo: T 0,80 s,0 Cálculo da vlocidad angular: T 0,80-1 7,8rad s. (C) Para um campo magnético d dtrminada intnsidad B para uma crta spira o módulo do fluxo do campo magnético ( B A cos ) é máximo quando a normal ao plano da spira o campo magnético form parallos (s for igual a 0º ou 180º ntão cos 1 ), ou sja, quando o plano da spira for prpndicular ao campo magnético. 1

2 Grupo II 1. 0, mm. A nrgia dissipada diminui com a diminuição da distância prcorrida. A intnsidad da força d atrito não dpnd da distância prcorrida...1. Trabalho das forças não consrvativas: 1 W Em W E c Ep W m vf vi mg hf hi NC NC NC 1 W 0,6164 1,0 0 0, ,4700 NC,16 J O trabalho das forças não consrvativas corrspond ao trabalho da força d atrito. Admitindo qu a força d atrito é constant, calcula-s a intnsidad da força d atrito a partir do valor do trabalho dsta força: W a x cos180º,16 a 1, 00 ( 1) a 1,7 N a OU Admitindo qu a força d atrito é constant o movimnto é uniformmnt aclrado: 1 1, ,00 a x v 1,00 0 0t at at m s a a 0,676 1,0 v v0 at 1,0 0 at t a Intnsidad da força rsultant: R ma 0,6164 0,676 0, 797 N A força rsultant é paralla à dircção do movimnto: Intnsidad da força d atrito: R g N 0,4700 a Px R mg sin R 0, ,797 1, 7N 1,00 a P X a -.. (A) Ao sr colocada a sobrcarga a força d comprssão xrcida na rampa plo conjunto parallpípdo + sobrcarga aumnta. Os matriais m contacto a inclinação prmancm constants, assim como o coficint d atrito cinético (caractrística dos dois matriais m contacto m movimnto rlativo).

3 Grupo III 1. (C) No gráfico da prssão m função do tmpo o qu s pod lr dirctamnt no ixo das abcissas é o tmpo, m particular, o intrvalo d tmpo mínimo d rptição do fnómno, ou sja, o su príodo.. (A) A vlocidad d propagação do som, v, é caractrística do mio portanto mantém-s constant. O comprimnto d onda,, é invrsamnt v proporcional à frquência f ( ). f Grupo IV 1. (B) Dv xistir consrvação do númro d nuclõs da carga léctrica.. (A) O númro quântico principal rlaciona-s com a nrgia da orbital (a simtria stá rlacionada com o númro quântico d momnto angular a orintação spacial com o númro quântico magnético).. O átomo d carbono situa-s no cntro do ttradro os átomos d hidrogénio nos vértics. As ligaçõs ntr o átomo d carbono os átomos d hidrogénio são covalnts simpls (B) Na fórmula d strutura do CCl, rprsntada à dirita, aprsntam-s os lctrõs ligants, a azul, os não ligants, a prto. Portanto, xistm lctrõs não ligants são quatro pars d lctrõs ligants. 4.. (D) 1 mol d moléculas são 6,0 x 10 moléculas 1 kj = 10 J kj mol -1 corrspond a J 6,010

4 4.. As configuraçõs lctrónicas dos átomos d flúor cloro no stado fundamntal são smlhants (msmo númro d lctrõs d valência): - 1s s p ; 9 Cl - 1s s p s p 17 Os lctrõs d valência mais nrgéticos do átomo d cloro no stado fundamntal stão nas orbitais p nquanto no stado fundamntal do átomo d flúor stão nas orbitais p. Os lctrõs d valência mais nrgéticos do flúor ncontram-s no nívl os do cloro no nívl. Vrifica-s qu a nrgia d rmoção dos lctrõs d valência tnd a sr mnor quanto maior for o nívl m qu s ncontram sss lctrõs. Então, prvisivlmnt, para o cloro, Cl, a nrgia d rmoção dos lctrõs d valência mais nrgéticos srá mnor do qu para o flúor...1. Escrita da xprssão da constant d quilíbrio: Kc CO CH H 4 H O Substituição cálculo da concntração d quilíbrio do monóxido d carbono: CO 1,0 9 CO 4, mol dm,00,00.. D acordo com o Princípio d L Châtlir o sistma volui d modo a contrariar a diminuição d prssão do sistma. Para qu a prssão aumnt é ncssário qu o sistma volua no sntido m qu aumnta o númro d moléculas, ou sja, no sntido da racção dircta (por cada mols d ragnts qu s consomm formam-s 4 mols d produtos). Assim produz-s mais H, aumntando a sua quantidad. OU Smpr qu a tmpratura for constant a constant d quilíbrio, Kc, mantém-s constant. À diminuição d prssão, provocada por um aumnto d volum, corrspond uma diminuição das concntraçõs das spécis d um factor x >1. O quocint da racção torna-s mnor do qu a constant d quilíbrio: 4 CO H QC K CH H O C (o numrador diminui x 4 vzs o dnominador diminui x vzs, logo o quocint da racção diminui x x 4 x vzs) 4

5 Então o sistma químico voluirá no sntido m qu o quocint d racção s aproxim da constant d quilíbrio, para qu isso acontça, dv aumntar o numrador diminuir o dnominador, ou sja a racção voluirá no sntido dircto. Assim, a quantidad d H irá aumntar. 6. 0,7 Nas msmas condiçõs d prssão tmpratura o volum é dirctamnt proporcional à quantidad química: VCH n 8,4 4 CH4 0,7 V n 0,98 CO CO Grupo V 1. (A) 1,% m volum significa qu xist 1, L d N m 100 L d gás natural. Num milhão d litros (10 6 ) havrá x: 100 1, 1, 10 x 6 10 x 10 6 ppm. Enrgia forncida E para qu a tmpratura aumnt d ºC até ºC (corrspondnt à combustão d um volum d 6,0 x 10 - m d gás natural) : 1 4, ,010 m E 7 m J Da proporção antrior obtém-s E, 4 10 J Enrgia absorvida pla água, como calor, para a msma variação d tmpratura: Q mc 0,800 4, ,0 10 J Eútil 1,0 10 Dtrminação do rndimnto: (%) 100% 100% 4% E,4 10. (C) forncida Nas msmas condiçõs, para a msma nrgia forncida, sofr mnor variação d tmpratura a qu tivr maior massa.

6 (C) Grupo VI No procsso é o cobr qu s rduz o zinco qu s oxida. O ião cobr rduz-s a cobr mtálico. 1.. Mg O zinco tm maior podr rdutor do qu o cobr, pois oxida-s quando m prsnça d ião cobr, mas tm mnor podr rdutor do qu o magnésio, porqu na prsnça do ião magnésio não ocorr racção.. (B) Obsrva-s luz quando há uma missão d radiação dvida aos procssos d dsxcitação dos lctrõs qu stavam m stados xcitados.. Quantidad d prata obtida: n Ag mag,6, M 107,87 Ag mol D acordo com a stquiomtria da racção para 1 mol d cobr qu rag formam-s mols d prata, logo a quantidad d cobr qu ragiu é mtad da quantidad d prata qu s obtv: n Cu Ag n, ,10 mol 4. (C) O produto d solubilidad do clorto d prata é K Ag Cl a solubilidad é igual à concntração do clorto d prata no quilíbrio. S o produto da concntração dos iõs prata pla concntração dos iõs clorto for maior do qu Ks ocorr formação d sólido (prcipitado). s 6

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