Prova de 2024: Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) — questões com gabarito

O ácido sulfúrico apresenta uma grande variedade de aplicações como insumo industrial, e seu consumo per capita constitui um índice de medição do grau de industrialização de um país. O método de contato para sua produção a partir do enxofre mineral envolve três processos: 1) queima do enxofre elementar produzindo gás SO2; 2) oxidação do gás SO2 a gás SO3, um processo reversível que alcança 90% de rendimento; 3) reação do gás SO3 com água, produzindo ácido sulfúrico líquido.

Considerando essas informações, a massa de enxofre elementar necessária para produzir 980 g de ácido sulfúrico é

Sobre as propriedades das soluções, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

( ) Uma solução aquosa de sulfato de magnésio congela em uma temperatura menor do que 0 °C.

( ) Uma solução aquosa diluída de ureia ((NH₂)2CO) possui a mesma temperatura de ebulição que uma solução aquosa diluída de brometo de potássio, ambas na mesma concentração molal.

( ) A pressão de vapor em equilíbrio com uma solução aquosa 0,010 mol kg^-1 de NaCl é maior do que a pressão de vapor em equilíbrio com uma solução 0,010 mol kg^-1 de AlCl3, ambas na mesma temperatura.

( ) A água pura na osmose reversa, utilizada na dessalinização da água do mar, passa através de uma membrana semipermeável, diluindo a água salgada.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é 

Um balão de vidro A, com volume VA = 5 L, está interconectado a outro balão de vidro B, com volume VB, conforme o desenho abaixo.

O balão A contém gás He à pressão de 3 atm, o balão B está sob vácuo, e a torneira da conexão está fechada. A torneira é aberta e, após um intervalo de tempo, a pressão total do sistema, à temperatura constante de 27 °C, é igual a 1 atm. O volume VB e o número total de mols de gás He são, respectivamente,  

Na coluna da esquerda, abaixo, estão listados compostos moleculares; na da direita, possíveis geometrias moleculares. Considerando que pode haver repetição, associe a coluna da direita à da esquerda. 

( ) SnCl₂

( ) NF₃

( ) BeCl₂

( ) SO₃

( ) ICl⁵

( ) BF₃

(1) 

(2) 

(3) 

(4) 

(5) 

(6) 

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

Considere a seguinte série de espécies químicas: S-2, Cl- , Ar, K+, Ca2+, Sc3+.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações relacionadas a essas espécies.

( ) Essas espécies químicas possuem o mesmo raio, já que são espécies isoeletrônicas.

( ) Os raios dos ânions são maiores do que os raios das espécies atômicas neutras correspondentes, devido à expansão causada pela diferença entre o número de elétrons e o de prótons.

( ) Os óxidos metálicos correspondentes são anfóteros, pois reagem tanto com ácidos como com bases, produzindo sal e água.

( ) A combinação entre os cátions de metais alcalino e alcalino terroso e o ânion de halogênio dessa série forma sais solúveis em água.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é 

Ao realizar um experimento, um aluno deixou cair uma certa quantidade de sal de cozinha em um copo contendo 100 mL de óleo de soja. Para recuperar o sal, o aluno misturou 100 mL de água fria e agitou vigorosamente. Após um certo tempo em repouso, a mistura no copo apresentou três fases.

Sobre essas fases e a possível recuperação do sal derrubado, considere as afirmações abaixo.

I - As fases, na ordem de baixo para cima, são constituídas por sal sólido, seguido de solução aquosa salina e de óleo de soja, devido às diferentes densidades dos componentes da mistura.

II - A solução aquosa está supersaturada em sal, e o óleo de soja praticamente não contém sal, devido às diferentes polaridades das substâncias.

III - Todo o sal presente na mistura pode ser recuperado inicialmente pela decantação do óleo de soja, seguida por filtração simples e evaporação.

Quais estão corretas?

Com boa aproximação, a lei da irradiação de Stefan-Boltzmann, I = σT4, medida em W/m², permite calcular a temperatura média da Terra. Supondo-a sem atmosfera e como um corpo negro ideal à temperatura T, o balanço energético entre a irradiação recebida do Sol e a transmitida pela Terra de volta ao espaço fornece T~255 K (~ –18 ºC) para a temperatura média da Terra.

Entretanto, sabe-se que a temperatura média da Terra é de ~288 K (~ 15 ºC), ou seja, 33 ºC mais quente do que a hipótese da inexistência da atmosfera. Esse aquecimento adicional é o que se chama de “efeito estufa”, no qual alguns gases da atmosfera, como por exemplo o dióxido de carbono e o metano, absorvem e reemitem radiação infravermelha.

Sabendo que a constante de Stefan-Boltzmann σ = 5,67 x 10^-8 W/(m²K⁴), a irradiação infravermelha emitida pela atmosfera é, em W/m², aproximadamente

A figura abaixo esquematiza um transformador elétrico ideal: duas bobinas, 1 e 2, com diferentes números de espiras enroladas em um núcleo de ferro.

Considere as seguintes afirmações sobre os transformadores elétricos.

I - Os transformadores elétricos são dispositivos que transferem energia elétrica de uma bobina para outra.

II - O princípio físico básico de funcionamento dos transformadores é a lei da indução eletromagnética de Faraday.

III - Os transformadores elétricos podem funcionar com tensões elétricas tanto contínuas quanto alternadas.

Quais estão corretas?

Um feixe contendo partículas com cargas de mesmo módulo, mesma velocidade v e com massas m1 e m2=2m1 penetra em uma região onde existe um campo magnético B, perpendicularmente a ele.

A figura abaixo representa a situação descrita.

As semicircunferências a e b representam as trajetórias seguidas pelas cargas. Com base na figura, pode-se afirmar que

Duas cargas elétricas puntiformes iguais a q, e de mesma massa m, são colocadas em um recipiente isolante hemisférico liso de raio R. Depois que o equilíbrio de forças é atingido, as cargas elétricas, representadas por círculos cinza na figura abaixo, arranjam-se conforme mostrado.

A partir da figura, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A geometria do arranjo nos permite calcular o ângulo θ como sendo dado por ........ . Em particular, para um arranjo que resultasse em θ = 45º, a separação 2 L entre as cargas elétricas seria igual a ........ .

Considere g como o módulo da aceleração da gravidade local e k a constante elétrica de Coulomb.

Um método útil de localizar as imagens formadas por um espelho esférico é utilizar a construção geométrica de um diagrama de raios luminosos.

Considere as afirmações abaixo, para um espelho côncavo.

I - Raios luminosos que atingem o espelho paralelamente ao seu eixo principal são refletidos através do ponto focal.

II - Raios luminosos que divergem de uma fonte puntiforme colocada no ponto focal do espelho são refletidos pelo espelho como raios paralelos ao seu eixo principal.

III - Raios luminosos que atingem o espelho, passando pelo seu centro de curvatura, são refletidos paralelamente ao eixo principal do espelho.

Quais estão corretas?

No bloco superior abaixo, são listadas Leis da Termodinâmica; no bloco inferior, frases que caracterizam cada uma dessas leis.

Associe adequadamente o bloco inferior ao superior.

1 - Lei Zero da Termodinâmica

2 - 1ª Lei da Termodinâmica

3 - 2ª Lei da Termodinâmica

( ) O calor não flui espontaneamente de uma região mais fria para uma região mais quente.

( ) O calor fornecido a um sistema termodinâmico é consumido na variação da energia interna deste sistema e na realização de trabalho contra forças externas que agem sobre ele.

( ) Se dois sistemas termodinâmicos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre si.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

Duas barras metálicas, X e Y, com comprimentos respectivamente iguais a Lo e 1,5 Lo, são submetidas à mesma variação de temperatura ΔT, conforme figura abaixo.  

Sendo αX e αY, respectivamente, os coeficientes de dilatação linear de X e Y, a razão αX/αY é igual a

A pressão na superfície de uma piscina, com 3 m de profundidade e com água até a borda, é a pressão atmosférica Patm = 101 kPa. Considere o módulo da aceleração da gravidade, g, igual a 10 m/s² e a massa específica da água ϱ = 10³ kg/m³.

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

A pressão absoluta em um ponto a uma profundidade de 2 m vale ........ kPa, e o valor da pressão manométrica nesse mesmo ponto é ........ kPa. 

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

Um objeto de massa 5,0 kg, movendo-se com velocidade constante de 8,0 m/s ao longo de uma trajetória horizontal e retilínea sem atrito, choca-se frontalmente com um objeto de 10,0 kg de massa, parado. Após o choque, o primeiro objeto recua com uma velocidade de 2,0 m/s e o segundo objeto passa a mover-se com uma velocidade de módulo ........ . A colisão entre os dois objetos é ........ . 

Um objeto é lançado verticalmente com velocidade de módulo v, a partir da superfície terrestre, e atinge uma altura máxima hT.

Esse mesmo objeto, quando lançado verticalmente com velocidade de igual módulo v, a partir da superfície lunar, atinge uma altura máxima hL.

Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície lunar é aproximadamente um sexto da aceleração da gravidade na Terra e desprezando atritos de qualquer natureza, considere as afirmações abaixo.

I - A altura máxima hL na Lua é maior que a altura máxima hT na Terra.

II - A variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Lua é maior que a variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Terra.

III - A variação da energia mecânica na experiência realizada na Lua é igual à variação da energia mecânica na experiência realizada na Terra.

Quais estão corretas?

Considere a tabela abaixo, sobre o número de focos de queimadas detectados pelo satélite de referência AQUA no período 2020–2024, ao analisar os meses de janeiro a setembro.  

Disponível em: <https://terrabrasilis.dpi.inpe.br/queimadas/situacao-atual/situacao_atual/>. Acesso em: 21 set. 2024.

Considere as afirmações abaixo, sobre as informações na tabela e os impactos do El Niño-Oscilação Sul (ENOS) nos Biomas brasileiros.

I - O Bioma Amazonas lidera o número de focos detectados pelo satélite de referência em todos os anos da série, com destaque para 2020, 2022 e 2024. A Amazônia possui o número de focos acima de 90.000 em 2023, quando também experimentou uma das piores secas de sua história, associado à ocorrência do fenômeno climático La Niña, desde abril e maio de 2023. Os efeitos da seca na Amazônia foram visíveis em grandes rios e dificultaram o deslocamento das populações ribeirinhas e o transporte de água e alimento.

II - A intensificação do desmatamento, a construção de represas e os processos de desertificação provocam mudanças nos regimes dos rios no Bioma do Cerrado. Outro problema relacionado é o número de focos de queimadas, que segue com valores acima de 64.000 em todos os anos analisados, para o Cerrado.

III- O Bioma Pantanal possui uma planície inundável com uma formação vegetal exuberante e uma relevante biodiversidade. Na estação chuvosa, os rios transbordam e inundam as áreas mais baixas e planas. No entanto, a evolução do número de focos de queimadas registradas mostra que o ano de 2024 possui 11.085 focos, o que corresponde a uma diferença de 1.834% em relação a 2023.

Quais estão corretas?