Prova de 2017: Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC - SP) — questões com gabarito

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• Duas fontes harmônicas simples produzem pulsos transversais em cada uma das extremidades de um fio de comprimento 125cm, homogêneo e de secção constante, de massa igual a 200g e que está tracionado com uma força de 64N. Uma das fontes produz seu pulso Δt segundos após o pulso produzido pela outra fonte. Considerando que o primeiro encontro desses pulsos se dá a 25cm de uma das extremidades dessa corda, determine, em milissegundos, o valor de Δt.

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm2 e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado: resistividade elétrica do cobre = 1,72.10-8Ω.m

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• O diagrama abaixo mostra um ciclo realizado por 1 mol de um gás monoatômico ideal. Determine, em porcentagem, o rendimento de uma máquina de Carnot que operasse entre as mesmas fontes térmicas desse ciclo.

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB em inglês), predição da teoria do Big Bang, é uma forma de radiação eletromagnética que preenche todo o universo, cuja descoberta experimental se deve a Arno Penzias e Robert Wilson. Em qualquer posição do céu, o espectro da radiação de fundo é muito próximo ao de um corpo negro ideal, cujo espectro tem uma frequência de pico de 160 GHz. Considerando a CMB distribuída isotropicamente pelo Universo, com velocidade de propagação de 3x105 km.s-1, determine o número inteiro aproximado de ondas dessa radiação por centímetro linear do Universo.

O Brasil é um país que se destaca pela diversidade de ecossistemas. A seguir, estão descritas características de alguns desses ecossistemas.

I – A vegetação caracteriza-se por apresentar tanto espécies de porte herbáceo quanto arbustos e árvores de troncos retorcidos e casca grossa.

II – As chuvas são bem distribuídas ao longo do ano, e as temperaturas são relativamente constantes. Grandes árvores são abundantes e absorvem rapidamente os nutrientes do solo, considerado pobre.

III – A vegetação é constituída por árvores de grande porte, que acompanham a cadeia de montanhas do litoral. O ambiente é úmido, graças aos ventos que carregam umidade do mar e a condensam na forma de chuva e nevoeiros ao subir as montanhas.

IV – Ecossistema que apresenta grande biodiversidade e é considerado aquele mais devastado do país. Animais ameaçados de extinção, como o mico-leão e a onça pintada, habitam esse ecossistema.

• Podem ser atribuídas à Mata Atlântica as características identificadas pelos algarismos

A pancreatite crônica é uma doença que leva à destruição gradativa do pâncreas, o que pode fazer com que ele perca suas funções exócrina e endócrina. No caso de insuficiência exócrina, a pessoa recebe por via oral as enzimas que ela não produz, como A e B. Havendo comprometimento da função endócrina, é necessário receber injeção de C após as refeições.

• O texto acima fica correto se as letras A, B e C forem substituídas, respectivamente, por

O gráfico abaixo mostra a variação do número de espécies vegetais ao longo do tempo em uma determinada área, antes e após uma erupção vulcânica ocorrida em 1980.

Nessa comunidade vegetal, encontra-se um maior número de espécies pioneiras no momento indicado no gráfico pela letra

Analise atentamente o esquema a seguir:

No esquema, os algarismos I, II, III e IV representam sistemas do corpo humano. Assinale a alternativa que estabelece a associação INCORRETA entre o algarismo e um processo ocorrido no respectivo sistema.

Considerando a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio e o gráfico representado ao lado, avalie as afirmativas apresentadas abaixo e assinale a alternativa CORRETA.

I. A curva em verde representa o consumo de peróxido de hidrogênio.

II. A curva em azul representa a produção de oxigênio.

III. A velocidade média de decomposição da água oxigenada pode ser representada por:

O pH plasmático deve ser mantido na faixa de 7,35 - 7,45. Variações do pH afetam a estrutura das proteínas e, consequentemente, os processos bioquímicos. Nosso organismo produz várias substâncias capazes de alterar o pH do plasma como, por exemplo, o ácido láctico e os corpos cetônicos. A manutenção do pH ideal é feita graças à existência: dos sistemas tampão, do centro respiratório e do sistema renal. O principal sistema tampão presente no plasma é constituído por ácido carbônico/hidrogenocarbonato. Esse sistema envolve três equilíbrios, os quais estão representados abaixo.

Observe os equilíbrios e avalie as afirmativas.

I. O equilíbrio representado na equação 3 mostra o ácido carbônico, que é um ácido fraco, e o HCO3- sua base conjugada.

II. A adição de H3O+, proveniente de uma substância ácida, reage com os íons hidrogenocarbonato deslocando o equilíbrio (equação 3) para a esquerda.

III. A solução tampão impede a variação de pH somente quando substâncias ácidas são adicionadas, não sendo possível a manutenção do pH frente à adição de substâncias básicas.

IV. A solução tampão mantém o pH relativamente constante, independentemente da quantidade de H3O+ adicionada .

É CORRETO afirmar que

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Uma pessoa toma um banho de 20 minutos de duração, consumindo 300kg de água que escoam, a uma taxa constante, no interior de um aquecedor elétrico de fluxo contínuo que opera em regime estacionário durante todo o banho. Desprezando qualquer tipo de perda, determine a variação de temperatura, na escala fahrenheit, sofrida pela massa de água, desde a entrada até a saída do aquecedor, sabendo que ele possui um resistor de resistência elétrica igual a 40Ω que é percorrido por uma corrente elétrica de 25A.

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Determine o tempo aproximado que a lâmpada superled bolinha pode permanecer acesa, ininterruptamente, com a utilização da energia contida em 3 fatias de pão. Para os cálculos, utilize as informações contidas nas imagens ilustrativas. Despreze qualquer tipo de perda.

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J