Questões: Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) — com gabarito

Uma suspensão de sulfato de bário pode ser usada como agente de contraste em exames de raios-X. O sulfato de bário é um sal pouco solúvel, com constante do produto de solubilidade 1,1 x 10-10•

Em relação a uma solução aquosa saturada desse sal, contendo uma certa quantidade de sal sólido, não dissolvido, são feitas as seguintes afirmações.

I - A adição de nitrato de bário diminui a quantidade de sólido não dissolvido.

II - A adição de sulfato de sódio aumenta a quantidade de sólido não dissolvido.

III - Uma reação reversível, na qual a dissolução do sal é exatamente contrabalançada pela sua precipitação, é estabelecida nessa situação.

Quais estão corretas?

Uma solução é preparada misturando-se 40,00 ml de NaOH de concentração 0,30 mal L-1 e 60,00 ml de KOH 0,20 mal L-1 •

As concentrações molares de íons Na+, K+ e OH- na solução resultante serão, em mal L-1 , respectivamente,

A reação de formação do etanol é definida abaixo.

2 C (s) + 3 H2 (g) + ½ 02 (g) --+ C2HsOH (1)

Embora essa reação, tal como está escrita, não possa ser realizada em laboratório, pode-se calcular seu efeito térmico, mediante uma combinação adequada de outras reações.

Usando as reações abaixo,

a entalpia da reação de formação do etanol, em kJ mo1-1 , é

Em altas temperaturas, o hidrogênio molecular pode estar em equilíbrio com o hidrogênio atômico através da seguinte reação

H2(g) ⇋ 2 H (g)

Sobre essa reação, são feitas as seguintes afirmações.

I - A quantidade de hidrogênio atômico aumenta com o aumento da temperatura, porque a reação é endotérmica.

II - Em condições de baixa temperatura, não há energia suficiente para romper a ligação.

III- A variação de entalpia envolvida na reação é o dobro da entalpia de formação do hidrogênio atômico nas condições da reação.

Quais estão corretas?

A reação do relógio de iodo é bastante comum em feirás de ciências e em demonstrações didáticas. Nela, a ocorrência de várias reações que envolvem iodo e compostos, contendo enxofre em diversos estados de oxidação, leva à formação de uma coloração azul súbita, dependente da concentração dos reagentes.

Uma possibilidade de realização dessa reação usa persulfato, tiossulfato e iodeto, e, nesse caso, uma das etapas é a reação entre o íon persulfato (S2O8 2 -) e o íon iodeto (I-), cuja velocidade de decomposição do persulfato foi determinada e encontra-se na tabela abaixo. 

Assinale a alternativa que apresenta a velocidade inicial x do experimento 4, em mol L-1 s-1, tendo em vista as condições expressas acima.

A combustão incompleta de substâncias, contendo carbono, pode formar o monóxido de carbono, o qual é extremamente tóxico. O monóxido de carbono, na presença de oxigênio, pode ser convertido no dióxido de carbono, em catalisadores automotivos, de acordo com a reação abaixo.

2 CO (g) + O2 (g) ⇋ 2 C02 (g)

Em um determinado recipiente, contendo inicialmente monóxido de carbono e oxigênio, estabeleceuse um equilíbrio em que se pode determinar a pressão total da mistura, 6,1 atm, e as pressões parciais de monóxido de carbono e de dióxido de carbono, as quais foram, respectivamente, 0,5 atm e 4,0 atm.

O valor da constante de equilíbrio será igual a

O ácido nitroso, HNO2, é um ácido fraco com KA = 4,3 x 10- 4,

A respeito de uma solução aquosa de NaNO2, considere as seguintes afirmações.

I - É uma solução de pH menor que 7.

II - É mais alcalina do que uma solução aquosa de NaCI.

III- É mais ácida do que uma solução aquosa de NaOH de mesma concentração.

Quais estão corretas?

Baterias de Li - CO2 são de grande interesse atual, devido a questões ambientais e energéticas, pois utilizam CO2 e abrem um novo caminho para conversão e armazenamento de energia.

Uma das propostas sobre as semirreações eletroquímicas envolvidas nessa bateria é apresentada abaixo.

Sobre essas baterias, é correto afirmar que

No Sistema Internacional de Unidades (SI), utiliza-se o metro (m), o quilograma (kg) e o segundo (s), respectivamente, como unidades de comprimento, massa e tempo. Em Astronomia, são definidas unidades de medida mais apropriadas para o estudo de objetos astronômicos no Sistema Solar.

A tabela abaixo mostra a equivalência entre as duas notações.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas abaixo, na ordem em que aparecem.

A órbita do planeta Netuno em torno do Sol tem um raio médio de 4,5 x 109 km. Essa distância corresponde, aproximadamente, a ........ UA.

Júpiter, o planeta mais massivo do Sistema Solar, tem massa MJ aproximadamente igual a 2 x 1022 kg, o que corresponde a ........ Msol,

O módulo da velocidade da luz, c = 3 x 105 km/s, corresponde a, aproximadamente, ........ UA/ano.

Dois projéteis são disparados simultaneamente no vácuo, a partir da mesma posição no solo, com ângulos de lançamento diferentes, θ1 < θ2 conforme representa a figura abaixo.

Os gráficos a seguir mostram, respectivamente, as posições verticais y como função do tempo t, as posições horizontais x como função do tempo t e as posições verticais y como função das posições horizontais x, dos dois projéteis.

Analisando os gráficos, pode-se afirmar que

I - o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 1.

II - o valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente horizontal da vel0cidade do projétil 1.

III- os dois projéteis atingem o solo no mesmo instante.

Quais estão corretas?

A figura abaixo mostra a imagem de um buraco negro na galáxia elíptica Messier 87, obtida através do uso de um conjunto de telescópios espalhados ao redor da Terra.  

No centro da nossa galáxia, também há um buraco negro, chamado Sagittarius A*. 

Usando o Sistema Internacional de unidades, a relação entre o raio da órbita, R, e o período de revolução T de um corpo que orbita em torno de um astro de massa M é dada pela 3ª Lei de Kepler R3 = G/4π2 MT2 , em que G=6,67 x 10-11 N m2 /kg2 é a constante de gravitação universal. 

Quando T e R são expressos, respectivamente, em anos e em unidades astronômicas (UA), a 3ª Lei de Kepler pode ser escrita como R3/T2 =M, em que a massa M é expressa em unidades de massa do Sol, Msol.

Tendo sido observada uma estrela em órbita circular com R ≅ 800 UA e T ≅ 16 anos, conclui-se que a massa do buraco negro na nossa galáxia é, aproximadamente, 

Instrução: A questão refere-se ao enunciado abaixo. 

Em 16 de julho de 1969, o foguete Saturno V, com aproximadamente 3.000 toneladas de massa, foi lançado carregando a cápsula tripulada Apollo 11, que pousaria na Lua quatro dias depois. 

Acesso em: 29 ago. 2019.

Em sua trajetória rumo à Lua, a espaçonave Apollo 11 esteve sujeita às forças de atração gravitacional exercidas pela Terra e pela Lua, com preponderância de uma ou de outra, dependendo da sua distância à Terra ou à Lua.

Considere ML = MT/81, em que ML e MT são, respectivamente, as massas da Lua e da Terra.

Na figura abaixo, a distância do centro da Terra ao centro da Lua está representada pelo segmento de reta, dividido em 10 partes iguais.

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do enunciado abaixo.

Em sua viagem para a Lua, quando a Apollo 11 ultrapassa o ponto ........ , o módulo da força gravitacional da Lua sobre a espaçonave passa a ser maior do que o módulo da força gravitacional que a Terra exerce sobre essa espaçonave.

Instrução: A questão refere-se ao enunciado abaixo. 

Em 16 de julho de 1969, o foguete Saturno V, com aproximadamente 3.000 toneladas de massa, foi lançado carregando a cápsula tripulada Apollo 11, que pousaria na Lua quatro dias depois. 

Acesso em: 29 ago. 2019.

O gráfico abaixo apresenta a posição vertical y do foguete Saturno V durante os 15 primeiros segundos após o lançamento (símbolos +). A linha contínua ajusta esses pontos com a função y(t) = 1,25 t2.

Com base nesse gráfico, a energia cinética adquirida pelo foguete após 10 s de voo é de, aproximadamente,

Instrução: A questão refere-se ao enunciado abaixo. 

Em 16 de julho de 1969, o foguete Saturno V, com aproximadamente 3.000 toneladas de massa, foi lançado carregando a cápsula tripulada Apollo 11, que pousaria na Lua quatro dias depois. 

Acesso em: 29 ago. 2019.

Na preparação para executarem tarefas na Lua, onde o módulo da aceleração da gravidade é cerca de 1/6 do módulo da aceleração da gravidade na superfície da Terra, astronautas em trajes espaciais praticam totalmente submersos em uma piscina, em um centro de treinamento.

Como um astronauta com um traje espacial· tem peso de módulo P na Terra, qual deve ser o módulo da força de empuxo para que seu peso aparente na água seja igual ao peso na Lua?

A figura abaixo representa um pêndulo cônico: um pequeno corpo de massa m, preso à extremidade de um fio, gira, descrevendo uma circunferência horizontal com velocidade constante em módulo, e o fio forma um ângulo 8 com a vertical.

T e P são, respectivamente, a força de tração, exercida pelo fio, e a força peso.

Considere as afirmações sobre o trabalho realizado por essas forças.

I - O trabalho realizado pela componente vertical da força de tração, lTl cosθ, é nulo.

II - O trabalho realizado pela componente radial da força de tração, lTl senθ, é nulo.

III- O trabalho realizado pela força P é nulo.

Quais estão corretas?

A figura abaixo mostra dois corpos, identificados como X e Y, cada um de massa 1 kg, movendo-se sobre uma superfície horizontal sem atrito. Os módulos de suas velocidades são vx = 4m/s e vy= 6m/s.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas abaixo, na ordem em que aparecem.

Se os corpos X e Y sofrem uma colisão elástica, a energia cinética final do sistema é ........ .

Se os corpos X e Y sofrem uma colisão perfeitamente inelástica, a energia cinética final do sistema vale ........ .

Qualquer que seja o tipo de colisão, o módulo da velocidade do centro de massa do sistema é ....... .

A figura abaixo representa esquematicamente o braço e o antebraço de uma pessoa que está sustentando um peso P. O antebraço forma um ângulo de 90° com o braço.

FB é a força exercida pelo bíceps sobre o antebraço, e Fc é a força na articulação do cotovelo.

Sendo o módulo do peso P = 50 N e o módulo do peso do antebraço Pa = 20 N, qual é o módulo da força FB?

O diâmetro de um disco de metal aumenta 0,22% quando o disco é submetido a uma variação de temperatura de 100 ºC.

Qual é o valor que melhor representa o coeficiente de dilatação linear do metal de que é feito o disco?

No início do mês de julho de 2019, foram registradas temperaturas muito baixas em várias cidades do país. Em Esmeralda, no Rio Grande do Sul, a temperatura atingiu -2 ºC e pingentes de água congelada formaram-se em alguns lugares na cidade.

O calor específico do gelo é 2,1 kJ/(kg ºC), e o calor latente de fusão da água é igual a 330 k.J/kg.

Sabendo que o calor específico da água é o dobro do calor específico do gelo, calcule a quantidade de calor por unidade de massa necessária para que o gelo a -2 ºC se transforme em água a 10 ºC. ·

Uma máquina de Carnot apresenta um rendimento de 40%, e a temperatura de sua fonte quente é 500 K. A máquina opera a uma potência de 4,2 kW e efetua 10 ciclos por segundo.

Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?