FFU UN ND DA AÇ ÇÃ ÃO OU UN NIIV VE ER RS SIID DA AD DE E FFE ED DE ER RA ALL D DE EM MA ATTO OG GR RO OS SS SO OD DO OS SU ULL PROCESSO SELETIVO DA UFMS E EX XA A TT A AS S -- TT A AR RD DE E LEIA AS INSTRUÇÕES 1. Confira, na etiqueta colada na carteira, os seus dados cadastrais. Qualquer erro solicite ao fiscal a correção. 2. Não manuseie este caderno e o cartão-resposta até receber autorização. 3. Verifique se esta prova corresponde à área de sua opção. 4. Ao receber autorização, verifique, neste caderno e no cartão-resposta, se constam todas as questões e se há falhas ou imperfeições gráficas que lhe causem dúvida. Qualquer reclamação só será aceita durante os quinze minutos iniciais da prova. 5. No cartão-resposta, confira o seu nome e o seu número, marque a bolha correspondente à sua prova e assine. Verifique se há marcações indevidas no campo destinado às suas respostas. Se houver, reclame imediatamente. 6. Este caderno contém vinte (20) questões de proposições múltiplas e/ou questões abertas: a) cada questão de proposições múltiplas contém proposições identificadas pelos números 001, 002, 004, 008, 016, 032 ou 064, e sua resposta é o resultado numérico que representa a soma dos números associados às proposições verdadeiras. Caso verifique que nenhuma proposição é verdadeira, você deverá marcar, no cartãoresposta, três zeros (000). Nessas questões é admitido o acerto parcial, desde que o candidato não inclua qualquer alternativa incorreta; a pontuação, nesse caso, é assim calculada: A/C, onde A representa o número de proposições verdadeiras assinaladas e C o número de proposições verdadeiras; b) as questões abertas contêm problemas que admitem soluções inteiras variando entre 000 e 999, incluindo esses valores; c) nas respostas devem ser preenchidos os três círculos, da esquerda para à direita, correspondendo, respectivamente, aos algarismos das centenas, dezenas e unidades; d) cada questão vale 1,0 ponto. 7. Não faça rasuras, não dobre, não amasse e não manche o cartão. Responda a todas as questões. 8. Você somente poderá deixar este recinto após as 16h. 9. Este caderno será liberado somente no dia 1 de fevereiro de 2006, das 18h15 às 19h. 10. Será excluído do Concurso o candidato que: a) utilizar, durante a realização da prova, máquinas e/ou relógios de calcular, bem como rádios gravadores, "headphones", telefones celulares ou fontes de consulta de qualquer espécie; b) ausentar-se da sala em que se realiza a prova levando consigo este caderno e/ou o cartãoresposta; c) deixar de assinalar, no cartão, a letra que corresponde à sua prova. 11. Durante a prova, não se admite que o candidato se comunique com outros candidatos, efetue empréstimos, use meios ilícitos ou pratique atos contra as normas ou a disciplina. A fraude, a indisciplina e o desrespeito aos fiscais encarregados dos trabalhos são faltas que eliminam o candidato. SEGUNDA ETAPA A A FÍSICA QUÍMICA DURAÇÃO DA PROVA: 3 horas Nome: ________________________________________________________ Carteira: ____________ FÍSICA 01 - Considere parte de um circuito elétrico mostrado na figura abaixo, onde as correntes elétricas de intensidades I1 e I2 chegam ao nó A. A corrente elétrica que passa pelo nó B tem intensidade I. I1 2R B • A • I I2 2R É correto afirmar que (001) a resistência elétrica equivalente entre A e B é 2R. (002) I = I1 + I2. (004) a ddp entre A e B é 2RI. (008) a potência dissipada no trecho AB é RI2. (016) a potência dissipada no trecho AB é R(I12 + I22). S(m) 02 - Um móvel executa movimento uniformemente variado representado ao lado pelo gráfico do espaço S em função do tempo t. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 12 (001) Entre 0 e 4 segundos, a velocidade do móvel é negativa. (002) Entre 0 e 4 segundos, a aceleração do móvel é negativa. (004) No instante t=4s, a aceleração do móvel é nula. (008) S = 12 - 4t + t2/2 no SI. 4 0 4 t(s) (016) A velocidade v do móvel é dada por v = 4 – t no SI. 03 - Um satélite artificial orbita ao redor da Terra, numa órbita circular de raio R. Considerando-se que o seu movimento obedece às leis de Kepler, é correto afirmar que (001) a energia cinética do satélite varia com R2. (002) o período orbital do satélite varia com R3/2. (004) a força gravitacional entre o satélite e a Terra varia com 1/R2. (008) a velocidade tangencial do satélite varia com 1/R1/2. (016) a freqüência do movimento do satélite varia com R3/2. 04 - Uma partícula presa à extremidade de uma mola executa movimento harmônico simples com uma energia mecânica E sobre um plano horizontal liso. É correto afirmar que, (001) quando a elongação da mola é a metade da amplitude do movimento, a energia cinética da partícula será E/2. (002) quando a elongação da mola for nula, a energia cinética da partícula será nula. (004) quando a elongação da mola é igual à amplitude do movimento, a energia cinética da partícula será E. Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A 1 (008) quando a aceleração da partícula é nula, a energia cinética da partícula será E. (016) quando a velocidade da partícula é máxima, a elongação da mola é nula. 05 - A tabela ao lado mostra a massa m, a quantidade de calor ∆Q recebida e as respectivas variações de temperatura ∆T de quatro corpos A, B, C e D. Supondo que, durante o recebimento de calor ∆Q, não ocorram mudanças de fase, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). A B C D m(g) 80 60 50 100 ∆Q(cal) 400 240 250 500 ∆T(oC) 10 20 25 50 (001) O calor específico das substâncias B e C é igual. (002) O calor específico das substâncias A e D é igual. (004) A capacidade térmica do corpo C é de 10 cal/oC. (008) A capacidade térmica do corpo D é de 10 cal/oC. (016) Os corpos A, B, C e D são compostos da mesma substância. 06 - O Sol emite radiações eletromagnéticas numa grande faixa de comprimentos de onda denominada espectro eletromagnético. Entre essas radiações, estão a ultravioleta e infravermelha, de comprimentos de onda λu e λi , respectivamente, onde λi > λu. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (001) A energia da radiação ultravioleta é maior do que a energia da radiação infravermelha. (002) No vácuo, ambas as radiações se propagam com a mesma velocidade. (004) A radiação infravermelha necessita de um meio material para se propagar. (008) A radiação ultravioleta pode ser polarizada. (016) Os campos elétrico e magnético da radiação ultravioleta se propagam paralelamente à direção de propagação da radiação. 07 - Um fio de metal de massa m=10g pode deslizar sem atrito sobre dois trilhos separados por uma distância d =30 cm (Figura abaixo). Os trilhos colocados em um plano horizontal, perpendicularmente a um campo magnético de intensidade B=0,40T, são percorridos por uma corrente elétrica constante de intensidade i= 0,2A, mantida pelo gerador G. i d i G B Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). i (001) A corrente produzirá uma força sobre o fio de metal, na mesma direção do campo magnético B. (002) A corrente produzirá uma força sobre o fio de intensidade 2,4 N. (004) A corrente produzirá uma aceleração no fio de módulo 2,4 m/s2. (008) Mantendo-se o sentido da corrente e invertendo-se o sentido de B, o módulo da força sobre o fio permanecerá constante. (016) A corrente produzirá uma força sobre o fio, na mesma direção da corrente elétrica. Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A 2 2 08 - Considere a peça homogênea de densidade 10g/cm , disposta em um plano vertical (figura ao lado). É correto afirmar que y(cm) 24 (001) o centro de massa da peça tem coordenadas (10;10)cm. (002) o centro de massa da peça pertence a uma reta de equação y = x. 12 (004) o centro de massa da peça está localizado fora da peça. (008) a distância do centro de massa da peça à origem do sistema de eixos xy é de 2 cm. 12 0 24 x(cm) (016) o peso da peça é de 12Kgf. 09 - Sobre o trabalho de uma força de módulo constante atuante sobre uma partícula. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (001) Será nulo se não houver deslocamento da partícula. (002) Será nulo se a força for perpendicular ao deslocamento da partícula. (004) Será o mesmo qualquer que seja a trajetória seguida entre dois pontos pela partícula se a força for conservativa. (008) Se a força atuante sobre a partícula for única, seu trabalho será maior do que a variação da energia cinética da partícula. (016) Se a força atuante sobre a partícula for centrípeta, seu trabalho será negativo. 10 - Um feixe de luz policromática, composto por 2 radiações a e b, incide obliquamente na superfície de separação entre o ar e uma placa de vidro, como mostra a figura abaixo. Considerando-se que, no interior do vidro, os raios a e b se refratam com os respectivos ângulos θa e θb e que a razão entre as velocidades dos raios é dada por: va/vb = 2 /2, é correto afirmar que (001) sen θa = sen θb (002) sen θa =2 sen θb (004) sen θa = ( 2 /2) sen θb (008) θa > θb (016) θa < θb (032) na= 2 nb, onde na e nb são os respectivos índices de refração dos raios a e b, no interior do vidro. Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A ar vidro 3 QUÍMICA 11 – Pentóxido de iodo, I2O5, é um reagente muito importante porque pode, na ausência de água, eliminar do ambiente o monóxido de carbono (CO), um dos principais poluentes da atmosfera urbana, conforme mostra a reação não-balanceada: I2O5(s) + CO(g) → I2(s) + CO2(g) Considerando um rendimento de 100% para a reação acima, é correto afirmar que (001) são necessários 3,34x108g de I2O5 para eliminar 1,12x108L de CO do ar, nas CNTP. (002) o gás CO2 é tóxico tanto quanto o CO, porém é mais denso que ele. (004) o I2O5 é um composto covalente que age como um ácido de Brönsted nessa reação. (008) meio mol de I2O5 produz 56,0L de CO2(g), nas CNTP. (016) a reação acima é de redox, onde o CO é o redutor e o I2O5 é o oxidante. 12 – Sacarose (C12H22O11), álcool etílico (C2H5OH), ácido acético (CH3COOH) e cloreto de sódio (NaCl) são substâncias solúveis em água. Comparando as soluções aquosas não-saturadas desses solutos na mesma concentração em quantidade de matéria, a uma dada temperatura, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (001) Apenas a solução de cloreto de sódio conduzirá corrente elétrica, embora a solução de ácido acético apresente dissociação iônica. (002) As soluções de sacarose e de álcool etílico não conduzem corrente elétrica detectável por lâmpada de filamento ligada a uma tomada, onde um dos terminais é conectado através das respectivas soluções, embora esses solutos apresentem um pequeno grau de ionização. (004) Embora a água destilada contenha íons em solução, cátions H3O+(aq) e ânions OH-(aq), na quantidade de 10 –7 mol de cada íon por litro de água a 25ºC, a condução de corrente elétrica através dela é muito pequena e não-detectável por aparelhos de uso comum. (008) Em quaisquer concentrações idênticas de soluções aquosas de cloreto de sódio e de ácido acético, as diferenças dos respectivos graus de ionização (α) serão as mesmas, na mesma temperatura. (016) As soluções de cloreto de sódio e de ácido acético são eletrolíticas, enquanto as de sacarose e de álcool etílico são moleculares. 13 – Observe o conjunto das quatro reações dadas, nem todas balanceadas, em que as três primeiras resultam na preparação do acetileno, C2H2. I. II. III. IV. CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + C(s) → CaC2(s) + CO(g) CaC2(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) + C2H2(g) C2H2(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) + calor. Considerando que todas as reações possuem 100% de rendimento, é correto afirmar que (001) o número de oxidação do carbono não varia nas reações I , II , III e IV. (002) o carbeto de cálcio, CaC2, sofre hidrólise ácida em III. (004) a reação de 1,00kg de C e de 1,00kg de CaO, quando colocados em água líquida suficiente, produz 300L de acetileno, nas CNTP. (008) na reação IV, nas mesmas condições de pressão e temperatura, 1 volume de C2H2 requer 2,5 volumes de O2 para produzir 3 volumes da mistura gasosa de CO2(g) e H2O(g). (016) a reação IV mostra que o acetileno é um combustível. Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A 4 14 – Considere que uma nuvem de chuva, cujo volume aproximado de água é de 105 litros, se forme sobre a chaminé de uma certa indústria química que lança SO3(g) na atmosfera; que de cada 104 moléculas de água uma se liga a uma molécula de SO3; e que todo SO3 é integralmente incorporado na nuvem formando H2SO4, segundo a reação SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l) . Considerando-se os seguintes valores: densidade da água=1,00g/mL, número de Avogadro=6,00 x 1023 e massas atômicas do S=32, O=16 e H=1, é correto afirmar que (001) a nuvem contém 3,3x1028 moléculas de H2O. (002) a indústria lança na atmosfera 3,3x1024 moléculas de SO3(g). (004) foram utilizadas 3,3x1026 moléculas de H2O da nuvem para formar ácido sulfúrico. (008) formam-se 3,3x1026 mols de H2SO4. (016) a concentração em quantidade de matéria de H2SO4 na nuvem é de 5,5x10–3 mol/L, desconsiderando-se tanto a contribuição de volume do ácido como a quantidade de água usada para formá-lo. 15 – O hidróxido de ferro III, Fe(OH)3, sólido marrom, obtido pela adição de excesso de base forte a uma solução aquosa de cloreto de ferro III (FeCl3), tem coeficiente de solubilidade em água igual a 2,2x10–10 mol/L, a 25ºC. Considerando o exposto, na mesma temperatura, é correto afirmar que (001) o KPS do Fe(OH)3 é maior que 6,3x10 –30 (mol/L)4. (002) o KPS do Fe(OH)3 é 6,3x10 –38 (mol/L)4. (004) a [Fe3+(aq)] é igual a 2,2x10 –10 mol/L, na solução saturada de Fe(OH)3. (008) a [OH –(aq)] é igual a 6,6x10 –30 mol/L, na solução saturada de Fe(OH)3. (016) o coeficiente de solubilidade de Fe(OH)3, a 25ºC, não se alterará, mesmo após a adição de excesso de ácido forte, com vigorosa agitação. 16 – O ácido fosfórico puro, H3PO4(s), é um sólido incolor e cristalino. Em solução aquosa a 85%, em peso, dá origem a um líquido oleoso, usado na preparação de fertilizantes e de restaurações dentárias, bem como acidulante em bebidas refrigerantes. Esse ácido, em solução aquosa a 25 ºC, apresenta três constantes de ionização, cujos valores são: 4,7x10 –13 mol/L, 7,1x10 –3 mol/L e 6,3x10 –8 mol/L. A respeito do ácido fosfórico aquoso 0,10 mol/L, a 25ºC, é correto afirmar que (001) sua ionização se dá em três etapas sucessivas, sendo portanto um ácido forte, com grau de ionização (α) maior que 50%. (002) possui três hidrogênios ionizáveis, sendo que o primeiro deles se ioniza mais facilmente que o terceiro, porém com mais dificuldade que o segundo. (004) sua constante de ionização global é igual a 2,1x10 –22 3 (mol/L) . (008) um litro de sua solução será completamente neutralizado por 0,2 mol de hidróxido de sódio. (016) em sua solução, no equilíbrio, as concentrações das espécies, em ordem decrescente, serão: [H3PO4] > [H3O+] > [H2PO4- ] > [HPO4-2 ] > [PO4-3 ]. 17 – Um método para encontrar as estabilidades relativas entre dois compostos orgânicos é a comparação de seus calores de hidrogenação. Os seguintes dados termoquímicos foram obtidos na hidrogenação dos isômeros geométricos do 2-buteno: ∆Hº1 = - 28,6 kcal/mol e ∆Hº2 = - 27,6 kcal/mol. Considerando o exposto acima, é correto afirmar que (001) ∆Hº1 é o calor de hidrogenação do isômero menos estável. (002) ∆Hº2 é o calor de hidrogenação do isômero trans. (004) o isômero mais estável sofre impedimento estérico devido à localização dos grupos volumosos (–CH3). (008) a hidrogenação desses isômeros leva à formação de produtos diferentes. (016) é necessário a forma cis se converter na forma trans para que a hidrogenação ocorra, daí seu maior calor de hidrogenação. Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A 5 18 – Álcoois podem ser preparados pela reação de aldeídos e cetonas com compostos de Grignard seguido de hidrólise. Essa reação deve ser desenvolvida com reagentes e recipientes secos antes da adição do composto de Grignard. Sobre essas reações com compostos de Grignard, é correto afirmar que (001) o composto de Grignard apresenta duas ligações iônicas com o átomo de magnésio e, por isso, é extremamente reativo. (002) o ácido carboxílico pode ser formado nessa reação se o sistema reacional (reagentes e recipiente) não estiver totalmente seco. (004) o metanal sempre leva à formação de álcoois secundários. (008) o 2-propanol pode ser obtido da reação entre cloreto de metilmagnésio e etanal. (016) o terc-butanol pode ser obtido da reação entre propanona e cloreto de metilmagnésio. 19 – Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (001) O cis-dicloroeteno possui momento dipolar maior que o trans-dicloroeteno. (002) O composto CH2 = C = CH2 possui ligações entre orbitais híbridos sp2 e sp3. (004) O composto fornecido a seguir pode dar quatro produtos de reação monoclorados, em condições apropriadas, assumindo-se que a reação pode ocorrer em qualquer posição não-substituída. R R (008) 2,3-dimetil-2-buteno, ao sofrer oxidação com ozona, O3(g), seguido de hidrólise com água, produz 2,3dimetil-2,3-diidroxibutano. (016) CH3 – (CH2)16 – COO-Na+ pode ser classificado como sabão. (032) [ – CH2 CH = CHCH2 – CH2 – C(H)(CN) – ]n é um copolímero, oriundo da reação do 1,3-butadieno com o acrilonitrila (composto em negrito), na presença de catalisador. 20 – Calcule a entalpia, ∆H, em kcal/mol, da reação: CO2(g) → Cgrafite sólido + O2(g) , nas condições ambientes (25ºC e 1 atm), sabendo-se que: I. II. III. C2H6(g) + 7/2 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) 2 Cgrafite sólido + 3 H2(g) → C2H6(g) H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) Exatas/Tarde – Física/Química – Prova A ∆Hº = - 372,7 kcal/mol ∆Hº = - 20,2 kcal/mol ∆Hº = - 68,3 kcal/mol 6