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

As equações abaixo apresentam algumas reações de decaimento espontâneo de alguns isótopos do
elemento Plutônio :

onde e⁻ (e⁺) representa um elétron (pósitron) e ν (ν) representa um neutrino (antineutrino). As reações contêm lacunas entre parênteses sobre os produtos das reações. A lista abaixo apresenta eventuais possibilidades para preencher as lacunas.

Assinale a alternativa em que os elementos da lista acima preenchem corretamente as lacunas das
equações, na ordem em que aparecem.

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?

A figura abaixo mostra duas configurações de cada uma de duas ondas estacionárias em duas cordas idênticas, X e Y, fixas nas duas extremidades e igualmente tensionadas.

Considere fX e fY, respectivamente, as frequências das ondas nas cordas X e Y.

As figuras seguintes mostram duas configurações de cada uma de duas ondas estacionárias de frequências fX’ e fY’ em tubos sonoros abertos e idênticos.

Assinale a alternativa em que a razão fX’/fY’ é igual à razão fX/fY. 

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

Uma máquina térmica, operando no ciclo de Carnot, extrai 1500 J de energia do reservatório quente, cuja temperatura é de 250 K. A eficiência máxima da máquina, o trabalho realizado e a energia liberada para o reservatório frio a 150 K, por ciclo de operação da máquina, são, respectivamente, 

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?

Um estudante de peso P, interessado em verificar a segunda Lei de Newton, coloca uma balança calibrada em newtons no chão de um elevador, que está inicialmente parado. Ele se posiciona sobre a balança e aciona o elevador para subir.

A figura abaixo representa a situação descrita. 

No movimento ascendente do elevador, o estudante constata que:

– no intervalo de tempo 0 ≤ t ≤ t1, o elevador sobe com aceleração constante de módulo a < g, onde g é o módulo da aceleração da gravidade, e a balança indica um valor F1;

– no intervalo de tempo t1 < t < t2, o elevador sobe com movimento uniforme, e a balança indica um valor F2;

– no intervalo de tempo t2 ≤ t ≤ t3, o elevador continua subindo, freando até parar, com uma aceleração constante de módulo a, e a balança indica um valor F3;

– para t > t3, o elevador está parado.

Qual dos gráficos abaixo melhor representa os valores de F1, F2 e F3 em função do tempo t, comparativamente ao peso P do estudante?

Enquanto percorre um trecho de trajetória horizontal e retilínea com velocidade constante de 3,0 m/s, medida por um observador em repouso, um garoto, andando de skate, joga verticalmente para cima uma bolinha de tênis com velocidade inicial de 5,0 m/s, medida em seu referencial. Mantendo a mão na mesma posição em que a lançou, o garoto a pega de volta na queda.

Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s² e despreze o atrito com o ar.

Qual dos gráficos abaixo melhor representa a trajetória percorrida pela bolinha, como vista pelo observador em repouso?

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