QUARTA-FEIRA, 23 DE NOVEMBRO DE 2011 - N0 436
Foco na física
Olá,caros alunos!!!
Estamos na reta final de
preparação para o vestibular
mais importante do estado
de Santa Catarina, o vestibular da UFSC.
O momento é de concentração e dedicação integral
para o que realmente interessa, que é a sua aprovação.
Não vale a pena ficar inundando sua mente com coisas
que lhe tirem do foco ou lhe
estressem. Sei que é comum
coisas do tipo: como será se
eu não passar? Vou estudar
onde? Tudo novamente! Definitivamente, não é o momento para desgastes com
pensamentos infrutíferos,
é hora de revisar conceitos
e organizar tudo de forma
mais conexa, para evitar surpresas no dia da prova.
É o que eu sempre digo aos
alunos: “não adianta pensar
em capítulos de uma novela
que nem começou e talvez
nunca comece”.
Mantenha o ritmo e a atenção que tudo dará certo.
Agora vamos revisar um
pouquinho de física.
Igor Viana é professor de física e
13 anos de experiência em pré-vestibular. É professor do Curso Gaia,
em Florianópolis; do Posiville, em
Joinville; e Direto, em Curitiba.
1
A termodinâmica é um ramo da física que estuda as modificações de pressão, temperatura e volume, associadas às
transições energéticas destas alterações. Estes conceitos são
muito importantes para a vida moderna, pois dentre outras
coisas, explica o funcionamento dos motores de combustão e
dos refrigeradores.
Para se compreender o funcionamento de uma máquina térmica
é necessário estudar as compressões e expansões gasosas.
Considere que uma massa de gás ideal, representada no gráfico
abaixo,pode realizar dois tipos de transformações:
I - transformação 1 à 2;
II - transformação 1 à 3.
2
Considere um circuito constituído de fios ideais, uma lâmpada incandescente de dados nominais - (20 v – 50 W),
uma bateria de f.e.m. igual a 20 v e resistência interna de 2
ohms,ligados em série conforme a figura abaixo.
Com base nas informações e nos conceitos de eletrodinâmica, julgue os itens abaixo,dando a soma das corretas.
Considerando que as curvas representadas no gráfico sejam isotermas,julgue os itens abaixo dando a soma das corretas:
01. Na transformação 1 à 2 houve aumento de temperatura.
02. Na transformação 1 à 2 o gás recebeu trabalho do meio externo e o processo é adiabático.
04. Na transformação 1 à 3 o processo é isométrico e o trabalho é
positivo devido ao aumento de pressão.
08. Nos dois processos não houve aumento de energia interna do
gás.
16. Se comparar as duas transformações, o calor fornecido a massa gasosa é maior na transformação 1 à2.
32. A variação de energia interna é a mesma nos dois processos.
Gabarito: 01 + 16 + 32 = 49
➜ Comentários
01. na transformação 1 à 2 o gás partiu de uma isoterma mais
próxima para uma mais afastada, ou seja, saiu de um produto P.V
menor para um maior. Na equação de Clapeyron“PV=nRT”constata-se uma proporcionalidade direta entre“P.V”e“T”, portanto existe
um aumento de temperatura na transformação.
02. como houve uma expansão o trabalho é positivo e, portanto
o gás realiza trabalho. O processo não é adiabático, é um processo
isobárico.
04. o processo é isométrico, também conhecido como isovolumétrico, e como não houve expansão e nem compressão, o trabalho é
nulo.(W = P.?V)
08. nos dois processos houve aumento de temperatura e, portanto
de energia interna.
16. pelo primeiro princípio da termodinâmica podemos escrever
Q = W + ?U.A variação da energia interna é a mesma nos dois processos,mas na transformação 1 à 2 o trabalho é positivo (expansão),
enquanto na 1 à 3 não existe trabalho, portanto a soma de W e ?U
será maior na 1 à 2 e consequentemente o calor.
32. A variação de temperatura é a mesma para as duas transformações,assim a variação de energia interna é a mesma.
01. A lâmpada dissipa uma potencia igual a 50 W.
02. A tensão no terminas da lâmpada é 16 v.
04. A potência dissipada no gerador é 8 W.
08.O rendimento do gerador é 80%.
16. A energia consumida pela lâmpada em 0,5 minuto é igual a
960 J.
32. A passagem de qualquer valor de corrente elétrica pelo filamento da lâmpada,causa aumento de temperatura e emissão de luz.
64. Se for adicionado mais uma lâmpada em paralelo com o gerador, o brilho da primeira lâmpada não sofrerá modificação, pois no
paralelo existe independência entre os equipamentos, exatamente
como acontece na ligação domiciliar.
Gabarito: 02 + 04 + 08 + 16 + = 30
➜ Resolução do circuito
* Lâmpada
P = U²/R à 50 = 20²/R à R = 8 ohms
* Circuito
Req = 8 + 2 = 10 ohms
U = R.i à 20 = 10 .i à i = 2 A
* Gerador
U = E – r.i = 20 – 2.2 à U = 16 v
➜ Comentários
01. A lâmpada recebe uma tensão igual a 16 v. Pela relação de potência mostrada na resolução (P = U²/R) conclui-se que a potência
dissipada é igual a 32 W.
02.Observando a resolução percebe-se que o gerador fornece 16 V
para o circuito, como a lâmpada é o único elemento externo a fonte,
ele tem que receber toda a tensão fornecida por ela.
04. A potência dissipada no gerador é a potência da resistência interna,assim: P = r.i² = 2 .2² = 8 W.
08. Rendimento = U/E = 16/20 = 0,8 à Rendimento = 80%.
16.resolução:
t = 0,5 min = 30 s
En = P.t = 32 .30
En = 960 J
32. A lâmpada emitirá luz somente se o filamento atingir temperatura suficiente para isso, então não é qualquer valor de corrente
elétrica que ocasionaria a emissão.
64. Se o gerador fosse ideal o item estaria correto, mas com a introdução de uma nova lâmpada a corrente que sai do gerador aumenta, aumentando a dissipação de energia no seu interior e assim
a consequente redução de tensão sobre a primeira lâmpada.
Pra rolar química
3
Questão 34 (UFSC 2010)
Depois de mais de uma década de seu
descobrimento, o elemento de número
atômico 112 foi aceito oficialmente na tabela e recebeu, temporariamente, o nome
de ununbium (ou unúmbio, que em latim
quer dizer 112). Ele é superpesado e altamente instável – existe por apenas alguns milionésimos de
segundo e depois se desfaz.
Demorou muito para que a descoberta da equipe
alemã do Centro para Pesquisa de Íons Pesados, liderada por Sigurd Hofmann, fosse reconhecida oficialmente pela União Internacional de Química Pura
e Aplicada (Iupac, em inglês). É que sua existência
teve que ser confirmada de maneira independente –
até agora apenas quatro átomos foram observados.
Hofmann começou sua busca por elementos
para a tabela periódica em 1976. Para criar o elemento 112,a equipe de Hofmann usou um acelerador de partículas com 120 metros de comprimento
para lançar um fluxo de íons de zinco contra átomos de chumbo. Os núcleos dos dois elementos se
fundiram para formar o núcleo do novo elemento.
Estes núcleos muito grandes e pesados também
são muito instáveis. Eles começam a se desintegrar
pouco depois de formados. Isso libera energia, que
os cientistas podem medir para descobrir o tamanho do núcleo que está se desfazendo.
Disponível em:
Acesso em: 11 jun. 2009. (Texto adaptado)
Com base nas informações acima,é correto:
01. Este novo elemento químico de número atômico 112 será classificado como um elemento de
transição.
02. O elemento químico de número atômico
112 pertence ao período 7 e à coluna 12 ou 2B da
classificação periódica dos elementos.
04. Os dois núcleos que se fundiram para formar o núcleo deste novo elemento foram o do íon
Cd2+ e o do átomo de Pb.
08. Um átomo deste novo elemento terá maior
raio que um átomo do elemento frâncio.
16. O nome definitivo deste novo elemento de
número atômico 112 será definido pela IUPAC
para substituir o nome provisório ununbium.
32. Seu número de massa será calculado através
da soma dos 30 prótons do zinco e dos 82 prótons
do chumbo.
64. Seu subnível de maior energia da distribuição eletrônica é 7s2.
➜ Resposta: 01 + 02 + 16 = 19
01. Verdadeiro.
02. Verdadeiro.
04. Falso. A fusão ocorreu entre os íons do elemento zinco (Zn2+) e átomos do elemento chumbo (Pb).
08. Falso. O raio atômico é uma propriedade
periódica que cresce da direita para a esquerda no
período sendo o Frâncio (Fr) o elemento de maior
raio atômico.
16. Verdadeiro.
32. Falso. O número de massa será dado pela
soma dos prótons e nêutrons dos isótopos dos átomos de zinco e chumbo usados na fusão.
64. Falso. A camada de valência é a 7s². O seu
subnível de maior energia e o 6d10.
4
Questão 29 (UFSC 2009)
O gráfico abaixo refere-se
à reação representada pela
equação
N2(g) + 2 O2(g) + 68kJ
2 NO2(g), realizada sob pressão e temperatura constantes.
Utimura, Teruko Y e Linguanoto,
Maria. Química. São Paulo: FTD, 1998.
p. 252. v. único. [Adaptado]
Em relação a essa reação, assinale
a(s) proposição(ões) correta(s).
01. Os reagentes N2 e O2 são consumidos com a mesma velocidade.
02. A reação representada pela curva II é mais rápida do que a representada pela curva I.
04. A presença de um catalisador reduzirá a energia de ativação da reação.
08. A entalpia de formação do
NO2(g) é 68 kJ.mol?1.
16. A curva II refere-se à reação catalisada e a curva I refere-se à reação
não catalisada.
32. Um aumento de temperatura
acarretaria uma diminuição na velocidade da reação acima representada.
Resposta: 02 + 04 + 16 = 22
01. Falso.A velocidade de consumo
de oxigênio é o dobro da velocidade
de consumo de nitrogênio, de acordo
com a equação apresentada.
02. Verdadeiro.
04. Verdadeiro.
08. Falso. Entalpia de formação é o
calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de composto a partir de
substâncias simples, no estado padrão.
Como a reação forma 2 mols de produto, então, o calor absorvido, mostrado na reação,não representa a entalpia
de formação.
16. Verdadeiro.
32. Falso. Quanto maior a temperatura maior a probabilidade de ocorrer
um aumento na velocidade da reação.
E, também, como a reação é endotérmica, quando o sistema atingisse o
equilíbrio, o aumento da temperatura
favoreceria a formação do produto.
Se liga nas dicas do professor Diego Koji Fujita , o
famoso Brócolis. Ele cursou licenciatura em Química na
Universidade Federal de Santa Catarina e dá aulas no
ensino médio e pré-vestibular desde 2006.
5
César Cielo é pego em exame de doping. Ele e mais três atletas tiveram
exame positivo, mas receberão apenas
advertência.
A Confederação Brasileira de Desportos Aquáticos (CBDA) anunciou nesta
sexta-feira que quatro atletas brasileiros
foram flagrados no exame antidoping
no último Troféu Maria Lenk, no Rio,
em maio.Cesar Cielo, recordista mundial
dos 50 m e 100 m livre, Nicholas Santos
e Henrique Barbosa, do Flamengo, e Vinícius Waked, do Minas Tênis, tiveram
resultado analítico adverso para a substância Furosemida, da classe S5 Diuréticos. Os exames foram analisados pelo
Laboratório INRS – Institut Armand
Frappier, no Canadá, credenciado pela
Agência Mundial Antidoping.
“Fato isolado”- Após a divulgação dos
resultados, Cielo divulgou nota em seu
site afirmando que a substância furosemida, um diurético acusado em seu
exame, pode ter sido fruto de um erro
na manipulação, possivelmente uma
contaminação, e que “tenha sido um
fato isolado” por confiar demais em um
suplemento que tomou durante toda
sua carreira e nunca havia sido acusado
como proibido.
Disponível em: www.veja.abril.com.
br/noticia/esporte/cesar-cileo-e-pego-emantidoping ; Acesso em: 20/11/2011(Texto
adaptado)
Estrutura molecular da Furosemida
A partir da analise do texto e da estrutura da furosemida,é CORRETO afirmar:
01. A estrutura da furosemida apresenta fórmula molecular
C12H11N2C?O5S.
02. A furosemida é uma substância
que passou a ser proibida após o exame
antidoping dos nadadores.
04. Na substância existem 13 carbonos híbridos sp².
08. Na furosemida, cerca de 10% da
massa de 1 mol de composto é de enxofre.
16. Na estrutura apresentada acima
podemos identificar as funções ácido
carboxílico e amina secundária.
32. Existem apenas 6 ligações pi na
sua estrutura.
Resposta: 01 + 08 + 16 = 25
01. Verdadeiro.
02. Falso. A furosemida já era proibida mesmo antes do exame dos nadadores. O que não era proibido era o
suplemento utilizado pelos atletas, que
por um erro de manipulação acabou gerando o incidente.
04. Falso. Na estrutura da furosemida
existem apenas 11 carbonos híbridos
sp².
08. Verdadeiro.
16. Verdadeiro.
32. Falso. Existem 8 ligações pi na estrutura da furosemida.
➜ Comentários
A questão 34 trata de um assunto recorrente dentro da prova da UFSC abordando os conteúdos sobre classificação
periódica e distribuição eletrônica.Além
disso, vale lembrar que uma questão
desse mesmo molde é uma boa pedida
para este ano, já que foram incluídos,
oficialmente pela IUPAC em junho de
2011, dois novos elementos na tabela
periódica; são eles os elementos de número atômico 114 (unuquádio) e 116
(ununhéxio); que agora passam pelo
mesmo processo ocorrido pelo elemento de número atômico 112 Copernício.
Sobre a questão 29, também encontramos assuntos muito comuns às provas da federal. Numa mesma questão
temos envolvidos os conteúdos de termoquímica, cinética química e equilíbrio químico, o que exige do estudante a
necessidade de perceber a conexão entre
os conteúdos.Não se pode cair na utopia
de que as aulas de “Química A”* nada
tem a ver com as aulas de“Química D”*
e “Química E”*, e cabe ao estudante ser
capaz de interpretar e correlacionar estes assuntos.
Por fim, uma representação de um
modelo de questão da prova da UFSC
pra este ano. Nos dois últimos vestibulares a prova de química da UFSC vem se
apropriando muito do uso de textos, reportagens e notícias, usando a química
que está no cotidiano para testar o conhecimento do vestibulando, tanto em
química como também, de certa maneira,em atualidades.