UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO
Concurso Especial de Acesso e Ingresso do Estudante Internacional
nos Cursos do 1.º Ciclo de Estudos e Mestrado Integrado na
Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Prova Específica de Física e Química
2014
Duração da Prova: 1h:30m
Tolerância: 30 minutos
Data: 2014/06/28
Parte A – Componente de Física
1. Um rapaz aqueceu uma barra de ferro com a massa de 1,0 kg. Em seguida, arrefeceu-a,
mergulhando-a num recipiente com 10 kg de água a 30 °C. O equilíbrio térmico foi atingido a 40°C. A
que temperatura foi aquecida a barra de ferro?
Dados: cFe = 0, 46 × 103 J / (kg⋅°C); cágua = 4, 2 × 103 J / (kg ⋅°C)
2. Três cargas elétricas negativas pontuais e iguais (-q) estão localizadas nos vértices de um triângulo
isósceles.
a) Represente o vetor campo elétrico devido às 3 cargas num ponto O localizado a meio do segmento
horizontal.
b) Se a distância OP duplicar, de quanto varia a grandeza da força eletrostática sobre uma carga Q
colocada no ponto O? Justifique.
P
3. Um corpo com massa de 65 kg é arrastado ao longo de uma superfície, por ação de uma força
constante cuja intensidade é 200 N. A força de atrito entre o corpo e a superfície de contacto é de 70
N.
a) Represente e identifique na figura todas as forças que atuam no sistema;
b) Determine o valor da aceleração adquirida pelo corpo;
c) Admitindo que o corpo parte do repouso, determine o tempo que ele leva a atingir a velocidade de
10m.s-1.
4.1. A figura representa uma onda (comprimento de onda 1,5 m) que se propaga com velocidade
constante. Entre as afirmações seguintes, assinale com V as verdadeiras e com F as falsas.
i.
ii.
iii.
iv.
v.
A frequência da onda é 50 Hz. [ ]
A velocidade da onda é 15 m.s-1. [ ]
A velocidade da onda é 75 m.s-1. [ ]
A amplitude da onda é 2 x 10-3m. [ ]
O período da onda é 10-3s. [ ]
4.2. Determine a amplitude, o período e a frequência de um movimento harmónico simples descrito
por:
𝑥𝑥 = 5𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐(10𝑝𝑝 𝑡𝑡) (unidades SI).
Parte B – Componente de Química
1. Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta nas seguintes questões:
1.1. O átomo de carbono pertence ao:
(A) grupo III e ao período 3
(B) grupo IV e ao período 2
(C) grupo IV e ao período 3
(D) grupo II e ao período 2
1.2. O átomo de carbono (6C) e o átomo de silício (14Si) são elementos do mesmo grupo da Tabela
Periódica, deste modo,
(A) o átomo de carbono tem um raio atómico maior do que o átomo de silício.
(B) o átomo de carbono tem um raio atómico menor do que o átomo de silício.
(C) o átomo de carbono tem um raio atómico igual do átomo de silício.
(D) não é possível relacionar o raio atómico destes elementos.
1.3. O átomo de flúor (9F) e o átomo de cloro (17Cl) são elementos do mesmo grupo da Tabela
Periódica, deste modo, por isso podemos afirmar que:
(A) o átomo de flúor tem energia de ionização superior à do átomo de cloro.
(B) o átomo de flúor tem energia de ionização inferior à do átomo de cloro.
(C) o átomo de flúor tem energia de ionização igual à do átomo de cloro.
(D) não é possível relacionar a energia de ionização destes elementos porque pertencem ao
mesmo grupo da Tabela Periódica.
1.4. A água é uma espécie química anfotérica (ou anfiprótica), porque, em reações de ácido-base,
(A) se comporta sempre como um ácido.
(B) se comporta sempre como uma base.
(C) se pode comportar como um ácido ou como uma base.
(D) nunca se comporta como um ácido nem como uma base.
1.5. O sulfureto de hidrogénio, H2S(g), é um gás incolor que tem um cheiro característico a ovos
podres. O mau cheiro de uma solução contendo H2S(aq) pode ser removido pela adição de cloro,
Cl2(aq), a essa solução. A reação que ocorre é traduzida por:
H2S(aq) + Cl2(aq) ⇆ S(s) + 2 HCl(aq)
Quando se adiciona Cl2(aq) a um sistema em equilíbrio, a reação _________é favorecida,
___________ o cheiro a ovos podres.
(A) inversa…..aumentando
(B) inversa…..diminuindo
(C) direta…..aumentando
(D) direta…..diminuindo
2. O amoníaco (NH3), é uma substância inorgânica importante, sendo um dos compostos de azoto
melhor conhecidos. Obtém-se industrialmente através do processo de Haber-Bosch, fazendo reagir
em condições apropriadas hidrogénio e azoto gasosos. A síntese do amoníaco pode ser representada
pela seguinte equação química não acertada:
N2 (g) + H2 (g) ⇆NH3 (g)
a) Acerte a equação química.
b) Determine o número de átomos de azoto e de hidrogénio presentes em 3 mol de
amoníaco.
c) Determine a quantidade máxima de amoníaco que pode ser obtido por reação de 9,5 g de
azoto (N2) com 4,5 g de hidrogénio (H2).
d) Suponha que na experiência referida na alínea c) se obtiveram 9,99 g de NH3. Determine o
rendimento da reação.
e) Preveja o sentido da evolução do sistema quando:
1- aumenta a concentração de NH3 (g)
2- diminui a concentração de N2 (g)
3- aumento de pressão.
Dados auxiliares:
Mr (H) = 1,0; Mr (N) = 14,0; NA = 6,022 ×1023 mol-1 ; KW (H2O) = 1,0 × 10-14
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO da Prova Específica de Física e Química - 2014
Parte A – Componente de Física
1.
2.a)
2.b)
3.a)
3.b)
3.c)
4.1
4.2
………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………….
2 pontos por cada opção certa…………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………….
25 pontos
10 pontos
10 pontos
7,5 pontos
10 pontos
7,5 pontos
10 pontos
20 pontos
Parte B – Componente de Química
1. Itens de resposta de escolha múltipla
A cotação total do item só é atribuída às respostas que apresentem, de forma inequívoca, a única
opção correta. São classificadas com zero valores as respostas em que é assinalada:
- uma opção incorreta;
- mais do que uma opção.
Não há lugar a classificações intermédias. Deste modo os critérios específicos de classificação são:
1.1.
1.2.
1.3.
1.4
1.5
2.
a)
:
B
B
A
C
D
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
10 pontos
10 pontos
10 pontos
10 pontos
10 pontos
N2 (g) + 3 H2 (g) ⇆ 2NH3 (g)
A resposta apresenta:
os dois coeficientes estequiométricos corretos…………………………................. 5 pontos
apenas um coeficiente estequiométrico correto……………………………………… 0 pontos
os dois coeficientes estequiométricos errados………………………………………… 0 pontos
b)
Número de átomos de azoto (N):1,81x1024……………………...………… ………….. 5 pontos
Número de átomos de hidrogénio (H) 5,42 x 1024……… ………………….............. 5 pontos
c)
A solução deve apresentar as seguintes etapas:
Determinação do reagente limitante (N2) apresentando os respetivos
cálculos……………………………………………………………………………………………………. 10 pontos
Determinação da quantidade máxima de NH3 produzida (11,5 g)………………. 10 pontos
No caso da equação química não estar corretamente acertada, mas se os
valores apresentados estiverem coerentes com a equação química
incorretamente acertada, a resposta também será considerada correta (10
pontos)
d)
e)
6,86%.............................................................................................................. 10 pontos
Se o reagente limitante estiver mal determinado na alínea anterior e os
cálculos estiverem coerentes considera-se a resposta correta (10 pontos),
mas no caso de apresentarem um rendimento superior a 100% a cotação
será de 0 pontos
1- sentido inverso………………………………………................................................. 1,5 pontos
2- sentido inverso…………………………………………………………………………………….. 1,5 pontos
3- sentido direto………………………………………………………………………………………..
2 pontos