Roteiro de Recuperação Final – Ciência Aplicada Tópicos

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Roteiro de Recuperação Final – Ciência Aplicada
Tópicos.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Capacidade Térmica
Tratamento Químico da água
Cinética Química – fatores que afetam as reações químicas
Pilhas
Leis da termodinâmica – lançamento termodinâmico de projéteis
Princípio de Arquimedes.
Atividade em classe
1. Capacidade Térmica
a. Definição de capacidade térmica.
b. Aplicações do conceito de capacidade térmica
c. Exercício
Um corpo recebe calor na razão de 35 cal/min. A temperatura desse corpo, em
função do tempo, está representada no gráfico abaixo. Determine a capacidade
térmica desse corpo, em cal/°C.
2. Tratamento químico da água.
a. Como ocorre o processo.
b. Exercícios
A água potável proveniente de estações de tratamento resulta de um conjunto
de procedimentos físicos e químicos que são aplicados na água para que esta
fique em condições adequadas para o consumo. Esta separação é necessária
uma vez que a água de rios ou lagoas apresenta muitos resíduos sólidos, por
isso tem que passar por uma série de etapas para que esses resíduos sejam
removidos. Neste processo de tratamento a água fica livre também de qualquer
tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças. Em uma ETA
(estação de tratamento de água) típica, a água passa pelas seguintes etapas:
coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, fluoretação e
correção de pH. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
1) Fluoretação: é quando se adiciona flúor na água, cuja finalidade é prevenir a
formação de cárie dentária em crianças.
2) Floculação: ocorre em tanques de concreto, logo após a coagulação. Com a
água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores.
4) Decantação: nesta etapa, que é posterior à coagulação e à floculação, por
ação da gravidade, os flocos com as impurezas e partículas ficam depositados
no fundo de outros tanques, separando-se da água. A etapa da decantação
pode ser considerada um fenômeno físico.
8) Filtração: é a etapa em que a água passa por filtros formados por carvão,
areia e pedras de diversos tamanhos. Nesta etapa, as impurezas de tamanho
pequeno ficam retidas no filtro. A etapa da filtração pode ser considerada como
um fenômeno químico.
16) Coagulação: é a etapa em que a água, na sua forma bruta, entra na ETA.
Ela recebe, nos tanques, uma determinada quantidade de cloreto de sódio.
Esta substância serve para aglomerar partículas sólidas que se encontram na
água como, por exemplo, a argila.
32) Desinfecção: é a etapa em que cloro ou ozônio é aplicado na água para
eliminar microorganismos causadores de doenças.
64) Correção de pH: esse procedimento serve para corrigir o pH da água e
preservar a rede de encanamentos de distribuição. Se a água está básica, é
aplicada certa quantidade de cal hidratada ou de carbonato de sódio.
3. Cinética Química.
a. Energia de ativação.
b. Colisão efetiva.
c. Fatores que alteram a velocidade de uma reação química.
(1) concentração: mais moléculas = mais colisões
(2) Estado físico: capacidade de misturar reagentes
(3) Temperatura: aumenta a energia cinética das moléculas
(4) catalisadores de reação
Exercício.
O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o
monóxido de carbono, CO, é oxidado a CO2‚ pela ação do NO2, de acordo com
a equação:
CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)
Com relação a esse gráfico e à reação acima, a afirmativa FALSA é
a) a energia de ativação para a reação direta é cerca de 135kJ/mol.
b) a reação inversa é endotérmica.
c) em valor absoluto, o ΔH da reação direta é cerca de 225kJ/mol.
d) em valor absoluto, o ΔH da reação inversa é cerca de 360kJ/mol.
e) o ΔH da reação direta é negativo
4. Pilhas.
a. Oxidação e redução.
b. Potenciais de oxidação e de redução.
Exercício.
Monte a pilha de Daniel (Zn/Cu) mostrando suas semi-reações, identificando o ânodo,
o cátodo e o fluxo de elétrons através da pilha.
5. 1ª Lei da termodinâmica.
a. Os processos termodinâmicos e suas transformações
b. O calor
c. O trabalho
d. A energia interna
Exercício
Considerando a primeira lei da termodinâmica, pode-se destacar alguns
processos termodinâmicos interessantes como, por exemplo, o processo de
expansão livre, que é um processo adiabático, em que nenhum trabalho é
feito sobre ou pelo sistema. Nesse tipo de processo, é correto afirmar que a
variação de energia interna é:
a. igual à quantidade de calor perdida pelo sistema.
b. igual à quantidade de calor absorvidapelo sistema.
c. nula.
d. igual ao dobro da quantidade de calor perdida pelo sistema.
6. Princípio de Arquimedes.
a. Densidade
b. Empuxo
c. Condições de flutuabilidade
Exercício.
(a) Um bloco cúbico de 10 cm de aresta flutua na água com 8,0 cm de sua
aresta imersa. Sendo a densidade da água igual a 1,0 g/cm3, determine a
densidade do bloco.
(b) Um barco, com massa de 500 kg e volume externo de 30 m3, encontra-se
ancorado em um porto e apresenta 5% do seu volume externo imerso na
água (d = 1.000 kg/m3). Determine a carga contida no barco, em
toneladas.
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