RESOLUÇÃO DO SIMULADO DISSERTATVIO

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1 RESOLUÇÃO DO SIMULADO DISSERTATVIO PROVA D-3 GRUPO EXTN 01. (UFG) Uma indústria armazena um produto em cilindros circulares retos com quatro metros de altura e raio da base medindo R metros. Prevendo-se um aumento na produção, foram encomendados outros cilindros de dois tipos, alguns com o mesmo raio que os originais e a altura aumentada em dois metros e outros com a mesma altura dos originais e o raio aumentado em dois metros. Sabendo-se que todos os cilindros encomendados têm o mesmo volume, calcule o raio dos cilindros originais. Volume do cilindro de raio R e altura : V1 π R 6 Volume do cilindro de raio R 2 e altura 2 Igualando os dois volumes, temos: 2 2 π R 6 π (R 2) R 4R 16 R R 16 R R 8 R : V 2 π (R 2) 4 Resolvendo a equação do segundo grau, temos R cm. 2. (UEL) A espessura da camada de creme formada sobre um café expresso na xícara, servido na cafeteria A, no decorrer do bt tempo, é descrita pela função E(t) a2, onde t 0é o tempo (em segundos) e a e b são números reais. Sabendo que inicialmente a espessura do creme é de 6 milímetros e que, depois de 5 segundos, se reduziu em 50%, qual a espessura depois de 10 segundos? Apresente os cálculos realizados na resolução da questão. E(0) = 6 b.0 6 a.2 6 a.1 a 6 E(5) = 0,5. 6 = 3 b.5 3 b.5 1 b b 6 5 Portanto, E(t) = 1 t Calculando E(10), temos: E(10) = E(10) = E(10) = 6 4 E(10) = 3 2 Resposta 1,5 mm.

2 3. (GV) As cinco faces de uma pirâmide quadrangular regular serão pintadas e cada face terá uma só cor. Tintas de 5 cores diferentes estão disponíveis e duas faces vizinhas da pirâmide não poderão ter a mesma cor. De quantas maneiras diferentes a pirâmide poderá ser pintada? Obs.: pinturas que coincidem por rotação da pirâmide são consideradas iguais. 1) Usando 3 cores : Base 5 possibilidades Faces laterais (opostas) C 4 6 possibilidades 2 Total ) Usando 4 cores : Base 5 possibilidades 2 Faces laterais opostas 4 possibilidades 2 Faces laterais opostas 3 possibilidades Total ) Usando 5 cores : Base 5 possibilidades Faces laterais 3! 6 possibilidades Total Total possibilidades A energia solar é a única fonte de energia do avião Solar Impulse 2, desenvolvido na École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suíça. a) Para aproveitar a energia obtida dos raios solares e poder voar tanto à noite quanto de dia, o Solar Impulse 2, de massa aproximada m = kg, voava em alta altitude e velocidade v dia = 90km/h durante o dia, armazenando energia solar pra a noite. Ao anoitecer, o avião descia para altitudes menores e voava a uma velocidade aproximada de v noite = 57,6 km/h. Qual é a variação da energia cinética do avião entre o dia e a noite? b) As asas e a fuselagem do Solar Impulse 2 são cobertas por 270 m² de células solares, cuja eficiência em converter energia solar em energia elétrica é de aproximadamente 25%. O avião tem um conjunto de motores cuja potência total vale P = 50,0 kw e baterias que podem armazenar até E = 164 kwh de energia total. Suponha que o avião está voando com seus motores a 80% da sua potência máxima e que as baterias estão totalmente descarregadas. Considerando que a intensidade de energia solar que chega até as células solares é de 1,2 kw/m², quanto tempo é necessário para carregar totalmente as baterias? a) A variação de energia cinética pedida é:

3 b) A potência real desenvolvida pelos motores é: A potência captada pelas células solares pode ser determinada a partir da informação da intensidade de energia solar (1,2 kw/m 2 ). Assim: Entretanto, segundo o enunciado, somente 25% desse total são convertidos em energia elétrica. Ou seja, apenas 0, = 81 kw. Por fim, desses 81 kw, 40 kw serão destinados a colocar o motor em operação. Logo, o excedente, 41 kw, será empregado na carga da bateria (164 kwh). Assim, para a bateria: 5. Um bloco de gelo de massa 200 g, inicialmente à temperatura de 10 C, foi mergulhado em um recipiente de capacidade térmica 200 cal/ C contendo água líquida a 24 C. Após determinado intervalo de tempo, esse sistema entrou em equilíbrio térmico à temperatura de 4 C. O gráfico mostra como variou a temperatura apenas do gelo, desde sua imersão no recipiente até ser atingido o equilíbrio térmico. Considerando as informações contidas no gráfico e na tabela, que o experimento foi realizado ao nível do mar e desprezando as perdas de calor para o ambiente, calcule a quantidade de calor absorvido pelo bloco de gelo, em calorias, desde que foi imerso na água até ser atingido o equilíbrio térmico, e calcule a massa de água líquida contida no recipiente, em gramas, antes da imersão do bloco gelo.

4 A partir do gráfico, a quantidade de calor (Q) absorvida pelo gelo pode ser obtida como se segue: Considerando-se o sistema termicamente isolado, tem-se: 6. Plutão é considerado um planeta anão, com massa M P = 1 x kg, bem menor que a massa da Terra. O módulo da força gravitacional entre duas massas m 1 e m 2 é dado por, em que r é a distância entre as massas e G é a constante gravitacional. Em situações que envolvem distâncias astronômicas, a unidade de comprimento comumente utilizada é a Unidade Astronômica (UA). a) Considere que, durante a sua aproximação a Plutão, a sonda se encontra em uma posição que está d P = 0,15 UA distante do centro de Plutão e d r = 30 UA distante do centro da Terra. Calcule a razão ( ) entre o módulo da força gravitacional com que a Terra atrai a sonda e o módulo da força gravitacional com que Plutão atrai a sonda. Caso necessário, use a massa da Terra M T = 6 x kg. b) Suponha que a sonda New Horizons estabeleça uma órbita circular com velocidade escalar orbital constante em torno de Plutão com um raio de r P = 1 x 10 4 UA. Obtenha o módulo da velocidade orbital nesse caso. Se necessário, use a constante gravitacional G = 6 x N.m 2 /kg 2. Caso necessário, use 1 UA (Unidade astronômica) = 1,5 x 10 8 km. a) Sendo m a massa da sonda, a razão procurada pode ser calculada como segue: b) O movimento da sonda New Horizons é circular e uniforme. Logo, a velocidade orbital fica determinada:

5 7. (UNICID - MED) A sublimação é um processo que pode interferir na qualidade de produtos farmacêuticos. Considere um analgésico comercializado em pílulas que tem como princípio ativo o ibuprofeno (C13 H18 O 2) e os seguintes dados: 1 Hvap 70,12 kj mol 1 Hfus 21,7 kj mol a) Calcule a entalpia de sublimação do ibuprofeno e classifique-a como endotérmica ou exotérmica. b) Por que se recomenda que comprimidos à base de ibuprofeno sejam mantidos a temperaturas entre: 15 e 25 C? S L G a) 1 1 ΔH fus 21,7 kj.mol ΔHvap 70,12 kj.mol Hsublimação = Hvap Hfus 1 Hsublimação = 91,82 kj mol Reação endotérmica b) Pois como se trata de uma reação endotérmica, o aumento de temperatura interfere na qualidade do produto. Portanto, é necessário manter a temperatura entre 15 e 25 C. 8. (FUVEST) Investigou se a velocidade de formação de gás hidrogênio proveniente da reação de Mg metálico com solução aquosa de HCl. Uma solução aquosa de CHl foi adicionada em grande excesso, e de uma só vez, sobre uma pequena chapa de magnésio metálico, colocada no fundo de um erlenmeyer. Imediatamente após a adição, uma seringa, com êmbolo móvel, livre de atrito, foi adaptada ao sistema para medir o volume de gás hidrogênio produzido, conforme mostra o esquema abaixo. Reação: HC (aq) Mg(s) H 2(g) MgC 2(aq) Os dados obtidos, sob temperatura e pressão constantes, estão representados na tabela abaixo e no gráfico abaixo. Tempo (min) Volume de H 2 acumulado (cm ) a) Analisando os dados da tabela, um estudante de Química afirmou que a velocidade de formação do gás 2 H varia durante o experimento. Explique, através de cálculos, como ele chegou a essa conclusão.

6 b) Em um novo experimento, a chapa de Mg foi substituída por raspas do mesmo metal, mantendo se iguais a massa da substância metálica e todas as demais condições experimentais. Transcreva o gráfico abaixo para a folha de respostas e esboce a curva que seria obtida no experimento em que se utilizou raspas de Mg. a) De acordo com a tabela fornecida, verifica-se que a cada intervalo de tempo varia o volume de H. 2 Tempo (min) Volume de H 2 3 acumulado (cm ) var iação de volume Velocidade var iação de tempo v cm / min v cm / min v2 3 9 cm / min 3 2 e assim sucessivamente. b) Utilizando-se raspas de magnésio, a reação seria mais rápida, devido ao aumento da superfície de contato do reagente sólido. HC (aq) Mg(s) H (g) MgC (aq) 2 2

7 9. (FUVEST) Os pontos de ebulição, sob pressão de 1atm, da propanona, butanona, 3-pentanona e 3-hexanona são, 101, 56, 80 e 124 C, não necessariamente nesta ordem respectiva. a) Escreva as fórmulas estruturais destas substâncias. b) Estabeleça uma relação entre as estruturas e os pontos de ebulição, sabendo que o ponto de ebulição guarda entre outros fatores, uma relação crescente com o número de carbonos de uma molécula. 10. (UERJ) Um laboratório analisou algumas reações ocorridas durante o processo de digestão do amido em seres humanos. Para isso, foram utilizados quatro tubos de ensaio, cada um contendo pequena concentração de amido, igual a 0,05 mg/ml, e excesso de enzima digestiva em relação a esse substrato. O experimento consistia em adicionar uma gota de solução de iodo a cada um dos tubos de ensaio. Observe, abaixo, as condições experimentais empregadas: a) Cite o nome de uma enzima, encontrada no tubo digestório humano, que poderia ser utilizada no experimento para hidrolisar o amido. b) Ao reagir com o iodo, o amido assume coloração azulada. Identifique o único tubo de ensaio que não apresentará tal coloração e justifique sua resposta em função das duas condições experimentais empregadas. Amilase salivar (ptialina). Tubo 1. Uma das possibilidades: - A atividade ótima da enzima ocorre em e em ph neutro. - A enzima não degrada o amido em temperaturas muito altas ou muito baixas nem em ph ácido.

8 11. (UFMG) Os sistemas circulatórios das diferentes classes de vertebrados assumem padrões bem característicos. Assim sendo, funcionalmente, as modificações estruturais do coração garantiram a eficiência do sistema cardiorrespiratório em diferentes animais. Analise, nestes gráficos, a variação da pressão na circulação sistêmica e na pulmonar em mamíferos e em anfíbios: Com base nas informações contidas nesses gráficos e em outros conhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede. a) Explique, do ponto de vista morfofuncional, as diferenças observadas entre a pressão na circulação sistêmica e na pulmonar dos mamíferos. b) Considerando apenas os anfíbios, justifique a semelhança entre os valores da pressão na circulação sistêmica quando comparados aos valores da pressão na circulação pulmonar. a) Em mamíferos, a parede do ventrículo esquerdo é mais espessa do que a parede do ventrículo direito. Esse fato explica porque a pressão na circulação sistêmica é maior do que a pressão na circulação pulmonar. b) Em anfíbios, o coração apresenta apenas um ventrículo. A sístole ventricular impõe a mesma pressão nas circulações pulmonar e sistêmica. 12. (UFSCAR) A edição n.º 76 da revista Scientific American Brasil, de 2008, noticiou que pesquisadores da Harvard Medical School, nos Estados Unidos, conseguiram construir um modelo da célula primitiva, que surgiu há, aproximadamente, 3,5 bilhões de anos e que deu início à jornada da vida na Terra. A partir dessa célula primitiva surgiram os dois tipos fundamentais de células: um, presente em bactérias e cianobactérias e o outro, presente em todos os demais seres vivos conhecidos atualmente, exceto vírus. Esse feito científico é de extrema importância, pois pode fornecer informações mais precisas de como esse processo de diversificação aconteceu. a) Quais são os dois tipos celulares a que o texto faz referência, e qual é a diferença mais marcante entre eles, visível com o auxílio do microscópio óptico? b) Em um organismo pluricelular, podemos observar células com um mesmo código genético desempenhando funções muito diferentes, por exemplo, um neurônio e uma célula muscular. Como isso é possível? a) O texto faz referência às células procarióticas e às células eucarióticas. A diferença mais marcante entre esses dois tipos celulares é a presença, apenas nas células eucarióticas, de carioteca, a membrana nuclear que envolve o material genético e permite a existência de um núcleo organizado. b) Todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo genoma, ou seja, o mesmo conjunto de genes, porém, cada tipo celular expressa apenas alguns desses genes, o que permite sua especialização e o desempenho de funções específicas. Nessa questão, a expressão código genético foi usada com o sentido informação genética ou genoma. O código genético, na verdade, é o mesmo para todos os seres vivos e refere-se à relação que existe entre uma trinca de nucleotídeos de um RNAm e um aminoácido.