Questões: Fundação Getulio Vargas (FGV) — com gabarito

A figura mostra o diagrama de níveis de energia, em elétrons-volt, para o átomo de hidrogênio, segundo o modelo proposto por Bohr. Nela está representada uma transição do elétron do nível n = 4 para o nível n = 2.

(http://astro.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A quantidade de energia associada ao fóton emitido pelo átomo de hidrogênio na transição mostrada na figura é

Uma esfera metálica oca, cujo raio da superfície externa é R, está eletrizada com carga positiva e localizada no vácuo. Considere o ponto X, localizado no centro da esfera, e dois pontos, Y e Z, localizados fora da esfera e distando, respectivamente, R e 3R da superfície externa da esfera. Adotando-se o potencial elétrico como nulo a uma distância infinita da esfera e denominando-se VX, VY e VZ os potenciais elétricos dos pontos X, Y e Z, respectivamente, tem-se:

A figura mostra dois recipientes cilíndricos idênticos, R e S, de altura 35 cm, contendo água até diferentes alturas, hR e hS.

Colocando-se um alto-falante que emite um som de frequência 850 Hz sobre cada recipiente, separadamente, verifica-se que eles funcionam como tubos sonoros fechados em uma extremidade e abertos na outra, ocorrendo ressonância em ambos. Considerando-se a velocidade de propagação do som no ar igual a 340 m/s, a diferença entre as alturas da água nos dois recipientes, hS – hR, é igual a

Uma lente convergente de distância focal igual a 6,0 cm é colocada entre duas fontes de luz puntiformes, de modo que fiquem localizadas sobre o eixo principal da lente. Sabendo-se que a distância entre uma das fontes e a lente é 12 cm e que as imagens das duas fontes são coincidentes, a distância entre as fontes de luz é

A imagem mostra duas fotografias da Lua, obtidas em uma mesma localidade.

(www.zenite.nu)

O intervalo de tempo mínimo entre os instantes em que as fotos foram obtidas é de, aproximadamente,

Certa massa de gás ideal sofreu três transformações. A primeira, AB, foi isotérmica, a segunda, BC, foi isovolumétrica e a terceira, CA, foi isobárica, como mostra a figura.

Considerando-se que o calor absorvido pelo gás seja positivo, que o calor cedido seja negativo, que o trabalho realizado pela força aplicada pelo gás no meio exterior seja positivo e que o trabalho realizado pela força aplicada pelo meio exterior sobre o gás seja negativo, montou-se o quadro a seguir.

Completam, respectivamente, as células X, Y e Z do quadro:

Dois objetos de materiais, massas e temperaturas diferentes foram colocados no interior de um calorímetro ideal de capacidade térmica desprezível e, após certo tempo, atingiram o equilíbrio térmico. É indubitável que, ao fim desse processo,

Um recipiente graduado de vidro, de volume interno igual a 800 cm3 , contém certa quantidade de glicerina, ambos a 20 ºC, temperatura para a qual o recipiente foi calibrado. Aquecendo-se o conjunto, nota-se que a indicação do volume de glicerina no interior do recipiente não se altera enquanto a substância estiver no estado líquido. Sendo os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e da glicerina, respectivamente, iguais a 3,0 × 10–5 ºC–1 e 5,0 × 10–4 ºC–1 , a quantidade de glicerina no recipiente, a temperatura de 20 ºC, é igual a

Um asteroide com tamanho semelhante ao de um pequeno automóvel passou perto da Terra no último domingo. Chamado de 2020QG, ele esteve a 2 950 quilômetros do planeta, uma distância pequena em termos astronômicos.

(O Estado de S.Paulo, 20.08.2020. Adaptado.)

Considere que a constante de gravitação universal é igual a 6,7 × 10–11 N·m2 /kg2 , que a massa da Terra é 6,0 × 1024 kg e que a menor distância entre o centro do asteroide e o centro da Terra foi, aproximadamente, 1,0 × 107 m (resultado da soma do raio da Terra com a distância do asteroide ao planeta). Uma vez que o asteroide não foi capturado gravitacionalmente pela Terra, sua velocidade, ao passar pelo ponto mais próximo da Terra, era de, no mínimo,

Uma bola de massa 60 g é solta, a partir do repouso, de uma altura igual a 80 cm. Após colidir com o solo, a bola sobe verticalmente até a altura de 45 cm. Considerando-se a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² e desprezando-se a resistência do ar, a intensidade do impulso recebido pela bola na colisão com o solo foi de

Um bloco de massa 100 g, apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito, está preso à extremidade de uma mola de constante elástica 1,6 N/m, que tem a outra extremidade presa a um suporte vertical fixo. O bloco realiza movimento harmônico simples, e sua posição x é dada pela equação x = 0,20 cos (4,0·t + 0,80). A máxima aceleração a que o bloco está sujeito nesse movimento tem módulo igual a

Um motorista, que conduz seu caminhão com velocidade constante de 25 m/s (90 km/h) por uma estrada retilínea, plana e horizontal, aciona os freios quando percebe um ônibus a sua frente deslocando-se lentamente no mesmo sentido, com velocidade constante de 5 m/s (18 km/h). Supondo-se que a distância entre o caminhão e o ônibus no instante em que o motorista do caminhão aciona os freios é de 80 m, que o ônibus não altera sua velocidade e que não há mudança nas direções dos movimentos de ambos os veículos, o módulo da aceleração mínima, admitida constante, que deve ser imprimida ao caminhão para evitar a colisão é

O gráfico mostra a variação da quantidade de carga elétrica armazenada em um capacitor em função do tempo, quando ligado a certo circuito elétrico.

O coeficiente angular da reta tangente a um ponto correspondente a um instante qualquer da curva representa

Um estudo revelou que determinado inseto usa como defesa a liberação de uma substância química que, ao interagir com a água, forma duas novas substâncias orgânicas e o ácido cianídrico, que é letal para seu predador. Essa reação pode ser representada pela equação:

A cadeia carbônica da substância 1 é classificada como __________________ e __________________ . A oxidação da substância 2 resulta em um composto que pertence à função orgânica __________________ .

As lacunas são preenchidas, respectivamente, por

O carbeto de cálcio (CaC2) pode ser preparado a partir da reação entre o óxido de cálcio (CaO) e carbono de alta pureza, em condições de atmosfera controlada em altas temperaturas, de acordo com a equação:

CaO (s) + 3C (s) → CaC2 (s) + CO (g)

Em um experimento em um reator aberto, verificou-se que a diferença entre a massa da mistura reacional e a massa do conteúdo no reator ao término da reação foi 1 400 g.

Dados:

massa molar C = 12 g/mol

massa molar O = 16 g/mol

massa molar Ca = 40 g/mol

A massa de carbono que reagiu foi igual a

Células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica. Elas funcionam como as pilhas convencionais, mas com alimentação contínua dos reagentes diretamente nos compartimentos eletródicos. Um reagente promissor para esses dispositivos é a ureia [(NH2)2CO], que está presente na urina humana e pode ser obtida em esgotos.

O esquema apresenta uma célula a combustível de ureia, as semirreações e seus potenciaispadrão de redução.

(Ke Ye et al. “Recent Advances in the electro-oxidation of urea for direct urea fuel cell and urea electrolysis”.

Topics in Current Chemistry, 2018. Adaptado.)

O potencial-padrão dessa célula a combustível e todos os produtos da reação global são, respectivamente,

A mineração é uma das atividades econômicas mais significativas para o desenvolvimento do Brasil. Dentre os minérios explorados no país estão a hematita, a cassiterita e a bauxita, que resultam, respectivamente, na produção de

O Brasil é o 4º produtor mundial de água engarrafada e oferece no mercado produtos com diversas especificações. Uma determinada marca de água mineral exibe no rótulo de sua garrafa de 500 mL a informação: pH = 10 a 25 °C.

Considerando-se que a 25 °C o produto iônico da água (Kw) é igual a 1 × 10–14, as quantidades de íons H+ e de íons OH– presentes nessa garrafa de água são, respectivamente,

O hipoclorito de sódio pode ser obtido na forma de sal pentaidratado (NaClO·5H2O) por meio do borbulhamento do gás cloro em uma solução aquosa de hidróxido de sódio, de acordo com a equação não balanceada:

Cl2 (g) + NaOH (aq) + H2O (l) → NaClO·5H2O(s) + NaCl (s)

Na preparação de 1 mol de hipoclorito de sódio pentaidratado, a quantidade de água que reage e a quantidade de cloreto de sódio que se forma são, respectivamente,

A mudança de estado de agregação das moléculas requer o rompimento de interações intermoleculares. Considere as fórmulas estruturais das substâncias a seguir.

Entre essas substâncias, formarão interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio com a água apenas as indicadas por