Questões: Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro (CEDERJ) — com gabarito

O segundo postulado da teoria atômica de Dalton estabelecia que “átomos de um mesmo elemento químico são idênticos e iguais em peso”. Por mais de um século essa concepção foi hegemônica, o que levou a um problema, aparentemente sem solução, relacionado à determinação das massas atômicas dos elementos químicos, cujos valores variavam de um experimento para outro. O surgimento da espectrometria de massas, no início do Século XX, solucionou o problema com a grande contribuição de Francis W. Aston, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1922. A técnica analítica consiste em separar íons no estado gasoso, por meio da relação massa/carga de átomos e moléculas. Tal ferramenta permitiu a determinação precisa das massas atômicas dos elementos.

O desenvolvimento da espectrometria de massas levou à confirmação da existência dos

A osmose é, para os organismos, a mais importante das propriedades coligativas, pois as paredes das células agem como membranas semipermeáveis, permitindo e selecionando a troca de matéria com o meio extracelular, em função da concentração dos meios (conceitos de hipertônico e hipotônico).

Nesse sentido, 500mL de uma solução aquosa de manitol (isômero da glicose – C6H12O6) deve ser administrada por um veterinário em um cão que passará por tratamento neurológico, a fim de tentar diminuir a pressão intracraniana, devido à sua ação diurética por osmose. Sabendo que o sangue tem pressão osmótica de 7,6atm, a 38ºC (temperatura corporal do cão), e que a solução injetada deve ser isotônica ao sangue do animal, a concentração da solução de manitol a ser injetada deve ser, em mol.L-1, aproximadamente igual a

O monóxido de carbono e o dióxido de nitrogênio são gases muito tóxicos, capazes de levar à morte ao serem inalados, principalmente o monóxido, pois é incolor e inodoro, sendo inalado sem que se perceba, enquanto o dióxido de nitrogênio é um gás castanho, de odor forte e irritante das vias aéreas e respiratórias. Esses gases podem reagir entre si, a 540K, produzindo dióxido de carbono e óxido nítrico, gases menos tóxicos, conforme a equação a seguir.

CO(g) + NO2 (g) ➔ CO2 (g) + NO(g)

A reação teve sua cinética estudada e os dados obtidos em alguns experimentos estão indicados na tabela abaixo

Em relação ao que foi descrito, é correto concluir que a reação apresenta 

Suplementos minerais à base de zinco têm sido muito usados atualmente, em função da divulgação da ação deste elemento no organismo com efeito de auxílio no fortalecimento do sistema imunológico. Um dos tipos de suplementos vendidos é o ZMC, suplemento que, além de zinco, apresenta magnésio e vitamina C na sua composição.

A seguir é mostrada a tabela de informações nutricionais presente em um frasco de ZMC:

Porção de 980 mg - Dose (2 cápsulas) Quantidade por Dose % Valores Diários

ZINCO 7mg 100

MAGNÉSIO 260mg 100

VITAMINA C 45mg 100

Considerando que zinco metálico puro reagiu completamente com 200mL de solução 1,0 mol.L-1 de ácido clorídrico e que todo o íon zinco resultante, após tratamento adequado para eliminação de impurezas, foi usado para a produção de frascos de ZMC com 90 cápsulas cada um, com a composição citada na tabela, a quantidade máxima de frascos que se pode produzir é

Dados: Zn=65,4, H=1, Cl=35,5

Em um dia sem vento, para colocar a pipa no ar, um garoto corre horizontalmente com a pipa amarrada em um fio ideal, fazendo-a subir a uma altura constante em relação ao solo. A pipa e o garoto se deslocam com velocidade vetorial constante. As forças aplicadas sobre a pipa são as forças peso da pipa (Pp), tensão do fio (T), força de resistência ao movimento horizontalmente (Fa) e sustentação do ar vertical e ascendente (Fs).

Sobre a força resultante pode-se afirmar que

Testes de segurança e conforto são comuns na fase de desenvolvimento tecnológico de veículos automotores. O teste de conforto garante que a aceleração máxima do veículo não ultrapasse o valor de 1/10 da aceleração da gravidade (g). Durante o teste, o veículo partiu do repouso e manteve a aceleração máxima permitida percorrendo uma distância de 50 metros em linha reta.

Considerando g = 10 m/s² , o módulo da variação de velocidade, em m/s, nesse teste foi de

Um carro de passeio viaja em uma estrada retilínea e, ao sofrer uma pane no motor, para no meio da estrada. Um veículo de transporte de carga a 20 m/s, que não teve tempo para frear, colide em sua traseira arrastando o conjunto por diversos metros antes de pararem totalmente. A massa do carro e do veículo são, respectivamente, M e 2M.

Sobre a quantidade de movimento total antes e logo após a colisão, pode-se dizer que são

A Árvore Solar é um produto criado pela empresa Sunew e é capaz de converter a luz do sol em energia elétrica. Isso é possível graças às placas compostas de filmes fotovoltaicos orgânicos (OPV), que permitem que essa tecnologia funcione como uma miniusina solar, mas em uma versão aperfeiçoada. Além de produzir energia elétrica de forma sustentável e ter um baixo custo, os materiais orgânicos são facilmente recicláveis quando chegam ao fim de sua vida útil. A energia elétrica produzida pela Árvore Solar pode ser utilizada para iluminação de locais públicos e, até mesmo, ser usada para carregar smartphones.

Fonte: https://sunew.com.br/cases/optree/. Acesso em: 29/05/21

(adaptado)

A Árvore Solar foi projetada para captar a energia luminosa e transformá-la em energia elétrica. O nome escolhido para essa tecnologia remete aos organismos autotróficos fotossintetizantes, como as plantas, que também têm a capacidade de absorver energia luminosa e transformá-la em uma nova forma de energia, através de um mecanismo chamado de fotossíntese.

Em relação à fotossíntese, uma substância essencial para esse processo, e sua respectiva função, é

O vinagre é um insumo presente na maioria das cozinhas de casas e restaurantes, cujo principal constituinte é o ácido acético (pKa = 5). Sua produção é feita pela fermentação alcoólica de um carboidrato, que pode vir, por exemplo, da maçã ou do arroz, por leveduras, gerando etanol como principal produto. Em seguida, é feita a fermentação acética do etanol por acetobactérias, convertendo-o a ácido acético.

Considere que uma colher de sopa de vinagre com um teor de ácido acético de 3,0 % (m/v) foi misturada com 4 colheres de sopa de água para ser usada em limpeza. O valor de pH do vinagre após a diluição é de:

A queima completa de combustíveis que contém carbono em sua composição gera dióxido de carbono, um dos principais gases responsáveis pelo fenômeno do aquecimento global. O uso de etanol como combustível em veículos automotivos é uma iniciativa que reduz a emissão de dióxido de carbono para a atmosfera.

Considere a combustão completa de etanol suficiente para gerar um calor de 1.10⁵ kJ.

        

Com base na entalpia de formação aproximada dos compostos dados na tabela, a massa de gás carbônico, em kg, liberada nessa queima é de, aproximadamente:

Analise a tabela de potenciais padrão de redução a seguir:

Semirreação Eu (V)

Al3+ (aq) + 3 e- ⇌ A I (s) -1,66

Zn2+ (aq) + 2 e- ⇌ Zn (s) -0,76

Fe2+ (aq) + 2 e- ⇌ Fe (s) -0,44

Cu2+ (aq) + 2 e- ⇌ Cu (s) +0,34

Ag+ (aq) + e- ⇌ A g (s) +0,80

Com base na tabela, a afirmativa correta em relação ao processo de corrosão de metais é:

O sulfato de bário é utilizado como contraste para radiografias. Porém, sabe-se que os íons Ba2+ são tóxicos, tendo uma dose letal de 0,5 g para um adulto com cerca de 70 quilogramas. Como o sal citado tem baixíssima solubilidade em água (Kps = 1.10-10), a forma tóxica Ba2+ jamais atinge a dose letal. Ainda assim, adiciona-se sulfato de potássio ao contraste, reduzindo ainda mais a solubilidade.

Considere um frasco de contraste contendo 100 mL de suspensão de sulfato de bário na presença de sulfato de potássio 0,01 mol.L-1. A massa de bário presente na forma de íons Ba2+ na suspensão está na ordem de:

"O gosto e cheiro ruins na água do Rio de Janeiro do início do ano não foram causados pela geosmina, segundo análises de pesquisadores da UFRJ (Universidade Federal do RJ). Um laudo do estudo revelou que a substância encontrada na água tem estrutura parecida, mas não é a geosmina.

Por meio de nota, a Cedae informou que tanto a geosmina quanto o 2-Metil-lsoborneol (MIB) são compostos orgânicos produzidos pela cianobactéria Planktotrix. As duas causam alterações no gosto e odor da água, mas nenhuma delas causa danos à saúde.”

(Fonte: https://www.tratamentodeagua.com.br/geosmina-anali-

ses-ufrj/, acessado em 29 de outubro de 2020)

Uma similaridade estrutural entre a geosmina e o MIB é que ambos:

Uma pequena bicicleta a pilha se desloca em linha reta em uma trajetória que coincide com o eixo principal de um espelho côncavo. O pequeno brinquedo se aproxima do espelho esférico com velocidade de 6,0 cm/s. A figura ilustra o instante em que a bicicletinha passa pelo ponto P, que se encontra a 96 cm do espelho côncavo. Sabe-se que, nesse instante, a imagem é real e tem mesma altura do objeto.

Respeitando as condições de Gauss, o intervalo de tempo entre o instante em que a bicicleta passa pelo ponto P e o momento em que a altura da sua imagem virtual mede o dobro da altura do objeto será de:

Um circuito da rede elétrica de uma residência é ilustrado pela figura. O eletricista, ao distribuir os circuitos dessa casa, tomou o cuidado de instalar disjuntores gerais a fim de proteger a rede elétrica da residência. Ao procurar um disjuntor adequado à referida rede elétrica, o profissional encontrou apenas os dispositivos de proteção com as seguintes especificações:

Disjuntores: D1 = 24A  D2 = 30A  D3 = 36A  D4 = 40A

Os aparelhos e suas especificações são:

1. Geladeira 110V-500W

2. Lâmpada de LED 110V-11W

3. Torradeira elétrica 110V- 660W

4. Forno elétrico 220V - 4400W

Dos disjuntores disponíveis, o mais adequado e seguro para a proteção do circuito representado é:

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.

Sabendo que a potência total de uma boca de um cooktpop de determinada marca é 1,5 kW, e que o rendimento para o aquecimento é de 80%, o tempo necessário, em valores aproximados, para elevar a temperatura de 2,0L de água de 28 °C a 100 °C, será de:

(Dados: o calor específico da água 1,0 cal/ g.°C ; a massa específica da água 1,0 kg/L; o equivalente mecânico do calor 1 cal = 4,0 J.) 

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.

Uma das condições necessárias para funcionamento do fogão à indução (cooktop por indução) é que:

De acordo com o Princípio de Arquimedes, "Quando um corpo está totalmente submerso, ou mesmo parcialmente submerso, em um fluido (líquido ou gás) em equilíbrio, este exerce sobre o corpo uma força vertical  E, denominada empuxo, cujo sentido é para cima, isto é, oposto ao sentido do peso p" do corpo”.

As figuras 1, 2, 3 e 4 representam quatro situações nas quais quatro esferas estão totalmente ou parcialmente submersas em um tanque que contém água. Apesar de serem constituídas de materiais diferentes umas das outras, todas as esferas possuem o mesmo volume V. Sabe-se que, nas figuras 2 e 3, as esferas têm metade do seu volume submerso (V/2).

Ao se comparar os módulos dos empuxos E1 E2 E3 E4, que se referem respectivamente às forças que a água exerce sobre as esferas nas situações representadas nas figuras 1,2,3,e 4,é correto afirmar que: 

"O especialista Gerardo Portela aponta ainda cuidados que devem ser tomados desde a construção das unidades: " - A questão da ventilação também deve ser tratada desde o projeto (de construção) para que a fumaça não venha a se espalhar por todo o hospital, principalmente considerando que em geral a fumaça mata primeiro, pelo monóxido de carbono.”

(Fonte: Disponível em https://oglobo.globo.com/rio/especialis-

ta-em-gestao-de-risco-diz-que-hospitais-devem-ter-plano-de-escape-

equipes-treinadas-para-casos-de-incendio-24714910)

A letalidade do gás citado no trecho da reportagem está associada diretamente a: