Unesp - 1ª fase

Questão 71 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Partes por milhão (ppm)

De acordo com o Relatório Anual de 2016 da Qualidade da Água, publicado pela Sabesp, a concentração de cloro na água potável da rede de distribuição deve estar entre 0,2 mg/L, limite mínimo, e 5,0 mg/L, limite máximo. Considerando que a densidade da água potável seja igual à da água pura, calcula-se que o valor médio desses limites, expresso em partes por milhão, seja

a)	1,8 ppm.
b)	18 ppm.
c)	5,2 ppm.
d)	2,6 ppm.
e)	26 ppm.

Resolução

De acordo com o enunciado, temos os seguintes limites para a concentração de cloro:

Limite máximo: 5,0 mg/L

Limite mínimo: 0,2 mg/L

Mas, como o problema pede para considerarmos a densidade da água potável igual à densidade da água pura (1 kg/L), temos que os limites supracitados podem ser convertidos para as seguintes formas:

Limite máximo: $5,0 \cdot 10^{- 6} kg/L = \frac{5}{10^{6}} = 5,0 ppm$

Limite mínimo: $0,2 \cdot 10^{- 6} kg/L = \frac{0,2}{10^{6}} = 0,2 ppm$

Numa reta, a representação desses limites com o valor médio é dada da seguinte forma:

Esse valor médio $\bar{x}$

é dado achando a média aritmética entre os valores 0,2 e 5,0 (ponto médio do intervalo).

Logo, temos:

$\bar{x} = \frac{5,0 + 0,2}{2} = 2,6 ppm$

Questão 72 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Equilíbrio Químico

Sob temperatura constante, acrescentou-se cloreto de sódio em água até sobrar sal sem se dissolver, como corpo de fundo. Estabeleceu-se assim o seguinte equilíbrio: $N a C ℓ_{(s)} ⇌ N {a^{+}}_{(a q)} + C ℓ_{(a q)}^{-}$

Mantendo a temperatura constante, foi acrescentada mais uma porção de $N a_{}^{} C ℓ_{(s)}$ . Com isso, observa-se que a condutibilidade elétrica da solução sobrenadante ___________, a quantidade de corpo de fundo ___________ e a concentração de íons em solução ___________.

a)	aumenta – diminui – aumenta
b)	diminui – aumenta – aumenta
c)	não se altera – não se altera – não se altera
d)	não se altera – aumenta – aumenta
e)	não se altera – aumenta – não se altera

Resolução

Com a adição de mais soluto sólido iônico em uma solução aquosa saturada, sob temperatura constante, o equilíbrio iônico heterogêneo entre a solução e o corpo de fundo não é deslocado, já que nesta situação o produto de solubilidade, Kps, já foi atingido. Assim a concentração dos mesmos íons em solução não se altera, não alterando a quantidade dos íons em solução, não há alteração na condutibilidade eletrolítica, e a adição do soluto na solução saturada aumentará o corpo de fundo.

Questão 73 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Cálculo de Entalpia

Analise os três diagramas de entalpia.

O ∆H da combustão completa de 1 mol de acetileno, C₂H₂ (g), produzindo CO₂ (g) e H₂O ( $ℓ$ ) é:

a)	– 510 kJ.
b)	+ 1140 kJ.
c)	– 1299 kJ.
d)	– 635 kJ.
e)	+ 820 kJ.

Resolução

A questão solicita ao aluno que seja feito o cálculo da combustão completa do acetileno. Por se tratar de uma combustão sabe-se que o processo ocorrerá com liberação de calor, portanto um processo exotérmico.

A resolução da questão poderia ser feita por dois caminhos diferentes:

Resolução 1:

Aplicando-se a Lei de Hess, onde as equações são combinadas e os seus respectivos ΔH somados. A partir dos gráficos fornecidos, temos as seguintes equações:

$\begin{matrix} E Q U A Ç Ã O 1 & 2 C_{(s)}^{} + H_{2 (g)}^{} \to C_{2} H_{2 (g)} & Δ H = + 227 kJ \\ E Q U A Ç Ã O 2 & C_{(s)}^{} + O_{2 (g)}^{} \to C O_{2 (g)} & Δ H = - 393 kJ \\ E Q U A Ç Ã O 3 & H_{2 (g)}^{} + \frac{1}{2} O_{2 (g)}^{} \to H_{2} O_{(ℓ)} & Δ H = - 286 kJ \end{matrix}$

Devemos inverter a primeira equação, multiplicar por 2 a segunda equação e mantermos a terceira equação.

$\begin{array}{l} \begin{matrix} E Q U A Ç Ã O 1 & C_{2} H_{2 (g)} \to 2 C_{(s)}^{} + H_{2 (g)}^{} & Δ H = - 227 kJ \\ E Q U A Ç Ã O 2 & 2 C_{(s)}^{} + 2 O_{2 (g)}^{} \to 2 C O_{2 (g)} & Δ H = - 786 kJ \\ E Q U A Ç Ã O 3 & H_{2 (g)}^{} + \frac{1}{2} O_{2 (g)}^{} \to H_{2} O_{(ℓ)} & Δ H = - 286 kJ \end{matrix} \\ _______________________________________________ \\ \begin{matrix} E Q . G L O B A L : & C_{2} H_{2 (g)} + \frac{5}{2} O_{2 (g)}^{} \to 2 C O_{2 (g)} + H_{2} O_{(ℓ)} \end{matrix} \end{array}$

$Δ H = - 1299 kJ$

Resolução 2:

A outra maneira de ser resolvida consiste em verificar que como nos três gráficos temos substâncias simples (entalpia igual a zero) formando substâncias compostas (verifica-se o conceito de entalpia padrão de formação) o valor da entalpia fornecida refere-se a cada um dos compostos formados.

Assim:

$\begin{array}{l} \begin{matrix} 2 C_{(s)}^{} + H_{2 (g)}^{} \to C_{2} H_{2 (g)} & Δ H = + 227 kJ entalpia de formação do C_{2} H_{2 (g)} \\ \begin{array}{l} C_{(s)}^{} + O_{2 (g)}^{} \to C O_{2 (g)} \\ H_{2 (g)}^{} + \frac{1}{2} O_{2 (g)}^{} \to H_{2} O_{(ℓ)} \end{array} & \begin{array}{l} Δ H = - 393 kJ entalpia de formação do C O_{2 (g)} \\ Δ H = - 286 kJ entalpia de formação da H_{2} O_{(ℓ)} \end{array} \end{matrix} \\ _______________________________________________________ \end{array}$

$C_{2} H_{2 (g)} + \frac{5}{2} O_{2 (g)}^{} \to 2 C O_{2 (g)} + H_{2} O_{(ℓ)}$

$Δ H = H_{P R O D U T O S} - H_{R E A G E N T E S} \Rightarrow$

$Δ H = [(2 x - 393) + (- 286)] - (+ 227) \Rightarrow$

$Δ H = - 1299 kJ$

Questão 74 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Nox e carga formal

O ciclo do enxofre é fundamental para os solos dos manguezais. Na fase anaeróbica, bactérias reduzem o sulfato para produzir o gás sulfeto de hidrogênio. Os processos que ocorrem são os seguintes:

$S O_{4} {^{2 -}}_{(a q)} \overset{ação bacteriana}{\to} S_{(a q)}^{2 -}$

$S^{2 -}_{(a q)} \overset{meio ácido}{\to} H_{2} S_{(a q)}^{}$

(Gilda Schmidt. Manguezal de Cananeia, 1989. Adaptado.)

Na produção de sulfeto de hidrogênio por esses processos nos manguezais, o número de oxidação do elemento enxofre

a)	diminui 8 unidades.
b)	aumenta 4 unidades.
c)	mantém-se o mesmo.
d)	diminui 4 unidades.
e)	aumenta 8 unidades.

Resolução

Determina-se os números de oxidação do enxofre no sulfato e no sulfeto:

Calculando o ΔNOx = – 2 – ( + 6 ) = – 8

Ou seja, o enxofre ganhou 8 elétrons nessa reação, diminuindo 8 unidades o seu número de oxidação.

Questão 75 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Classificação Orgânica

Examine as estruturas do ortocresol e do álcool benzílico.

O ortocresol e o álcool benzílico

a)	apresentam heteroátomo.
b)	apresentam a mesma função orgânica.
c)	apresentam carbono quiral.
d)	são compostos alifáticos.
e)	são isômeros.

Resolução

a) Incorreta. Não apresentam heteroátomo. O heteroátomo é um átomo, que não o de carbono ou hidrogênio, na cadeia carbônica que está entre dois átomos de carbono.

b) Incorreta. O ortocresol é um fenol e o álcool benzílico é um álcool. O fenol é caracterizado por uma ou mais hidroxilas ligadas diretamente ao anel aromático.

c) Incorreta. Nenhuma das duas moléculas apresenta carbono sp³ com quatro ligantes diferentes.

d) Incorreta. São compostos aromáticos, pois apresentam anel benzênico (aromático). Compostos alifáticos são compostos não aromáticos.

e) Correta.

Determinando a fórmula molecular do ortocresol:

Determinando a fórmula molecular do álcool benzílico:

Ambos possuem a mesma fórmula molecular, porém possuem fórmulas estruturais distintas. Deste modo, os compostos são isômeros. Neste caso, são isômeros de função (funcional) pelo fato de o primeiro ser um fenol e o segundo ser um álcool.

Questão 76 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Movimento Uniforme

Juliana pratica corridas e consegue correr 5,0 km em meia hora. Seu próximo desafio é participar da corrida de São Silvestre, cujo percurso é de 15 km. Como é uma distância maior do que a que está acostumada a correr, seu instrutor orientou que diminuísse sua velocidade média habitual em 40% durante a nova prova. Se seguir a orientação de seu instrutor, Juliana completará a corrida de São Silvestre em

a)	1h52min.
b)	2h40min.
c)	2h30min.
d)	2h15min.
e)	3h00min.

Resolução

A Velocidade media habitual da atleta vale:

$V_{M} = \frac{Δ S}{Δ t} \Leftrightarrow V_{M} = \frac{5}{0,5} \frac{k m}{h} = 10 km/h$

Reduzindo a sua velocidade média em 40% a atleta irá correr a São Silvestre com uma velocidade média de:

$(1 - 0,4) \cdot 10 = 6 km/h$

Assim:

$V_{M} = \frac{Δ S}{Δ t} \Leftrightarrow 6 = \frac{15}{Δ t} \Leftrightarrow Δ t = 2,5 h$

Questão 77 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Energia Potencial Elástica

Uma minicama elástica é constituída por uma superfície elástica presa a um aro lateral por 32 molas idênticas, como mostra a figura. Quando uma pessoa salta sobre esta minicama, transfere para ela uma quantidade de energia que é absorvida pela superfície elástica e pelas molas.

Considere que, ao saltar sobre uma dessas minicamas, uma pessoa transfira para ela uma quantidade de energia igual a 160 J, que 45% dessa energia seja distribuída igualmente entre as 32 molas e que cada uma delas se distenda 3,0 mm. Nessa situação, a constante elástica de cada mola, em N/m, vale

a)	$5, 0 \times 10^{3}$
b)	$3, 2 \times 10^{3}$
c)	$5, 0 \times 10^{5}$
d)	$1, 6 \times 10^{1}$
e)	$3, 2 \times 10^{0}$

Resolução

Primeiro calculamos a energia total armazenada pelas molas, que deve ser 45% da energia total fornecida pela pessoa:

$E_{T} = \frac{45}{100} \cdot 160 J = 72 J$

Cada mola absorve 1/32 dessa energia total:

$E_{m} = \frac{1}{32} \cdot 72 J = \frac{9}{4} J$

Utilizando a fórmula para a energia armazenada em uma das molas, isolamos o valor da constante elástica $K$ :

$\frac{9}{4} J = \frac{K \cdot x^{2}}{2} \Rightarrow$

$\frac{9}{4} J = \frac{K {(3 \cdot 10^{- 3} m)}^{2}}{2} \Rightarrow$

$K = 5 \cdot 10^{5} N / m$

Questão 78 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Impulso e Quantidade de Movimento

A figura mostra a trajetória de um projétil lançado obliquamente e cinco pontos equidistantes entre si e localizados sobre o solo horizontal. Os pontos e a trajetória do projétil estão em um mesmo plano vertical.

No instante em que atingiu o ponto mais alto da trajetória, o projétil explodiu, dividindo-se em dois fragmentos, A e B, de massas $M_{A}$ e $M_{B}$ , respectivamente, tal que $M_{A} = 2 M_{B}$ . Desprezando a resistência do ar e considerando que a velocidade do projétil imediatamente antes da explosão era $V_{H}$ e que, imediatamente após a explosão, o fragmento B adquiriu velocidade $V_{B} = 5 V_{H}$ , com mesma direção e sentido de $V_{H}$ , o fragmento A atingiu o solo no ponto

a)	V
b)	II
c)	I
d)	III
e)	IV

Resolução

Na subida do projétil a velocidade horizontal é constante e igual a velocidade na altura máxima. Considerando $T$ o tempo de subida e sabendo que até a altura máxima o deslocamento horizontal foi igual a $2 d$ (ver figura) temos:

$V_{H} = \frac{Δ S}{Δ t} = \frac{2 d}{T}$

A explosão é considerada como um Sistema isolado, assim a quantidade de movimento é conservada:

${\vec{Q}}_{a n t e s} = {\vec{Q}}_{d e p o i s} \Rightarrow$

$(M_{A} + M_{B}) \cdot V_{H} = M_{A} \cdot V_{A} + M_{B} \cdot V_{B} \Rightarrow$

$(2 M + M) \cdot V_{H} = 2 M \cdot V_{A} + M \cdot 5 V_{H} \Rightarrow$

$V_{A} = - V_{H}$

Como o tempo de subida do projétil é igual ao tempo de descida dos fragmentos, concluímos que o fragmento A irá, na descida, percorrer na horizontal, uma distância igual a $2 d$ , no sentido contrário ao movimento do projetil caindo no ponto II.

Questão 79 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Calorimetria

O gráfico mostra o fluxo térmico do ser humano em função da temperatura ambiente em um experimento no qual o metabolismo basal foi mantido constante. A linha azul representa o calor trocado com o meio por evaporação (E) e a linha vermelha, o calor trocado com o meio por radiação e convecção (RC).

(Eduardo A. C. Garcia. Biofísica, 1997. Adaptado.)

Sabendo que os valores positivos indicam calor recebido pelo corpo e os valores negativos indicam o calor perdido pelo corpo, conclui-se que:

a)	à temperatura de 36 °C, não há fluxo de calor entre o corpo e o meio.
b)	em temperaturas entre 36 °C e 40 °C, o corpo recebe mais calor do ambiente do que perde.
c)	à temperatura de 20 °C, a perda de calor por evaporação é maior que por radiação e convecção.
d)	a perda de calor por evaporação se aproxima de zero para temperaturas inferiores a 20 °C.
e)	a maior perda de calor ocorre à temperatura de 32 °C.

Resolução

Vamos analisar cada afirmação separadamente.

a) Incorreta. Na temperatura de 36 °C o fluxo de calor por convecção é zero, porém o fluxo por evaporação não é, logo, o fluxo total também não é zero.

b) Incorreta. Nessa faixa de temperatura, o corpo ganha energia por convecção (nessa região, a linha vermelha do gráfico é positiva), porém ele perde mais calor por evaporação, resultando em uma perda total de calor

c) Incorreta. A linha azul está acima da vermelha, mas isso indica que a perda por evaporação é menor, pois ambos os valores são negativos.

d) Correta: Pela tendência do gráfico, a linha azul se aproxima de 0 °C para temperaturas abaixo de 20 °C, portanto, alternativa correta.

e) Incorreta. Nesse ponto, somando-se as duas perdas, teremos uma perda de um pouco menos de 100 kcal/m², que é inferior à perda a 36 °C.

Questão 80 Visualizar questão Compartilhe essa resolução

Prismas na Óptica

Um dos fatores que contribuíram para a aceitação do modelo atômico proposto por Niels Bohr em 1913 foi a explicação dos espectros da luz emitida por átomos de gases aquecidos, que podem ser observados por meio de um aparelho chamado espectroscópio, cujo esquema está representado na figura. Nesse equipamento, a luz emitida por um gás atravessa uma fenda em um anteparo opaco, forma um estreito feixe que incide em um elemento óptico, no qual sofre dispersão. Essa luz dispersada incide em um detector, onde é realizado o registro do espectro.

(Bruce H. Mahan. Química, 1972. Adaptado.)

O elemento óptico desse espectroscópio pode ser

a)	um prisma.
b)	uma lente convergente.
c)	um espelho convexo.
d)	um espelho plano.
e)	uma lente divergente.

Resolução

A única possibilidade, dentre as alternativas, é o elemento apresentado na alternativa A: um prisma. Veja representação na figura a seguir:

Fonte: http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/1676.htm

Espelhos (planos ou convexos) não dispersam a luz, pois não há dispersão cromática na reflexão. Embora possa haver dispersão cromática em lentes, este não é o caso uma vez que ela se dá de forma diferente (conhecido como aberração cromática):

Fonte: https://www.layerlemonade.com/cinema/qual-o-nome-daquela-coisa-aberracao-cromatica-4