Física e Química

PROVA ESPECÍFICA DE INGRESSO PARA O ESTUDANTE
INTERNACIONAL
PROVA MODELO DE FÍSICA & QUÍMICA
Parte I – Física
1. Considere o lançamento de um projétil com uma velocidade inicial de 10.0 m/s
segundo um ângulo de 30º com a horizontal. Assumindo que g=9.8 m/s 2 e
desprezando a resistência do ar, calcule:
1.1 A altura máxima do projétil.
1.2 O tempo de voo do projétil.
1.3 O alcance do projétil.
1.4 Escreva as equações paramétricas do movimento. Que curva é definida pela
trajetória do projétil?
1.5 Aplique o Princípio da Conservação da Energia Mecânica para calcular o valor da
magnitude da velocidade do projéctil no momento de impacto no solo.
2.
2.1 Aplique a Lei Fundamental da Hidrostática para explicar a variação da pressão na
atmosfera terrestre.
2.2 Use o Princípio de Arquimedes para explicar a flutuabilidade de um barco.
2.3 Um elevador de carros usa um sistema do tipo prensa de Pascal. É exercida uma
força num pistão com um raio de 5.0 cm, que é transmitida, através de um fluido
incompressível, para um segundo pistão com um raio de 15.0 cm. Qual a força que
deve ser exercida no pistão menor de modo a elevar um carro com uma massa de
1500 kg? (Despreze a massa dos pistões e considere g=9.8 m/s2).
3. Considere um satélite numa órbita geoestacionária em torno da Terra. Calcule:
3.1 O raio da órbita do satélite.
3.2 O valor da força centrípeta que actua no satélite.
Dados: G = 6.67 x 10-11 kg-1m3s-2, Mterra = 5.98 x 1024 kg, msat = 1500 kg
1
4.
4.1 Um electrão e um protão num átomo de hidrogénio estão, em média, separados
por uma distância de 5.3 x 10 -11 m. Calcule a força elétrica que cada partícula exerce
sobre a outra.
Dados: mprotão = 1.67 x 10-27 kg, meletrão = 9.11 x 10-31 kg, ke = 8.99 x 109 N.m2 .C-2
4.2 Defina a capacidade de um condensador e dê exemplos de aplicação deste
componente. Descreva o processo de carga.
5.
5.1 As televisões antigas tinham ecrãs baseados em tubos de raios catódicos.
Explique o funcionamento deste dispositivo do ponto de vista das cargas elétricas e
dos campos elétrico e magnético usados para fazer o varrimento da imagem.
5.2 A energia de uma carga elétrica que se movimenta num campo magnético não
varia. Porquê?
6.
6.1 Descreva o efeito fotoelétrico e relacione-o com a quantificação de Planck.
6.2 Calcule a energia emitida por segundo, sob a forma de radiação, por uma esfera
de 6 cm de raio (aproximada por um corpo negro), à temperatura de 600 ºC, em
equilíbrio térmico num meio com uma temperatura de 25 ºC.
Dados: σ = 5.67 x 10-8 W.m-2.K-4
Cotação Física
Questão
Cotação
1.1
4
1.2
4
1.3
4
1.4
4
1.5
4
2.1
6
2.2
6
2.3
8
3.1
8
3.2
8
4.1
8
4.2
7
5.1
7
5.2
7
6.1
7
6.2
8
Parte II - Química
1.
1.1. Desenhe as estruturas de Lewis de a) HCl, b) O2, c) H2O e d) NaCl.
Dados: H (Z=1); Cl (Z=17); O (Z=8); Na (Z=11)
1.2. Por que razão não se chamam moléculas aos compostos iónicos?
2. Uma solução de cloreto de sódio, NaCl, foi preparada dissolvendo 100 g deste
composto numa quantidade de água destilada suficiente para obter, exatamente, 1000
mL de solução.
2.1. Na solução descrita, identifique o soluto e o solvente.
2.2. Calcule a concentração da solução expressa em gramas/litro (g/L).
2
2.3. Calcule o número de moles de cloreto de sódio existente nas 100 g usadas para
preparar a solução.
Dados: Ar(Na) = 23,00; Ar(Cl) = 35,45
2.4. Calcule a concentração da solução expressa em mol/L (ou mol/dm3).
3. O cloro é usado para purificar a água e desinfetar piscinas. Quando o cloro se
dissolve em água, sofre a seguinte reação:
Cl2 (g) + H2O (l)  HCl (aq) + HClO (aq)
3.1. Acerte a equação química em causa.
3.2. Calcule a quantidade de ácido hipocloroso, HClO, em gramas, que se poderia
formar pela reação completa de 500 g de Cl2.
Dados: Ar(Cl) = 35,5; Ar(O) = 16,00; Ar(H) = 1,01
4. À temperatura de 460ºC, a constante de equilíbrio para a reação:
SO2 (g) + NO2 (g)  NO (g) + SO3 (g)
é Kc = 85,0. Numa mistura destes gases as concentrações de reagentes e produtos
foram determinadas sendo:
 SO2 = 0,1 M;  NO2  = 0,5 M;  NO  = 0,3 M;  SO3 = 0,2 M;
4.1. Escreva a expressão da constante de equilíbrio, Kc, para reação anterior.
4.2. Verifique se o sistema está ou não em equilíbrio.
4.3. Complete as seguintes frases de forma a torná-las afirmações verdadeiras (utilize
uma das palavras indicadas em alternativa):
(i) Se ao sistema em equilíbrio adicionar uma quantidade adicional de SO3, a
concentração de NO2 no novo estado de equilíbrio _______________
(aumenta/diminui/não se altera).
(ii) Se diminuir a pressão no reator, a concentração de NO2___________
(aumenta/diminui/não se altera).
(iii) Sendo a reação endotérmica, um aumento de temperatura do sistema
reacional faz com que a concentração de NO2____________
(aumente/diminua/não se altere).
5. Preparou-se uma solução em que, a 25ºC, a concentração de iões OH - é 0,1
mol/dm3.
5.1. Calcule o valor do pH dessa solução.
5.2. Considerando o valor do pH encontrado, classifique essa solução em ácida,
básica ou neutra.
3
6.
6.1. Explique, com base nas propriedades químicas do carbono, a enorme variedade
de compostos orgânicos naturais e sintéticos.
6.2. Nomeie, pelo seu nome científico ou corrente, três hidrocarbonetos de uso
corrente.
6.3. Classifique cada uma das moléculas seguintes como álcool, aldeído, cetona,
ácido carboxílico, amina ou éter.
a) CH3OCH2CH3
b) CH3CH2NH2 c) CH3CH2CHO
d) CH3COCH2CH3
e) CH3COOH
f) CH3CH2CH2OH
Cotação Química
Questão
Cotação
1.1
12
1.2
4
2.1
3
2.2
5
2.3
5
2.4
5
3.1
5
3.2
8
4.1
4
4.2
7
4.3
9
5.1
6
5.2
4
6.1
5
6.2
6
6.3
12
4