Selecionamos as questões mais relevantes da prova de vestibular UDESC 2016/1. Confira! * Obs.: a ordem e número das questões aqui não são iguais às da prova original.
Uma máquina a vapor foi projetada para operar entre duas fontes térmicas, a fonte quente e a fonte fria, e para trabalhar segundo o ciclo de Carnot. Sabe-se que a temperatura da fonte quente é de 127 °C e que a máquina retira, a cada ciclo, 600J desta fonte, alcançando um rendimento máximo igual a 0,25. O trabalho realizado pela máquina, por ciclo, e a temperatura da fonte fria são, respectivamente:
240 J e 95 °C
150 J e 27 °C
15 J e 95 °C
90 J e 27 °C
24 J e 0 °C
Uma placa de alumínio com um furo circular no centro foi utilizada para testes de dilatação térmica. Em um dos testes realizados, inseriu-se no furo da placa um cilindro maciço de aço. À temperatura ambiente, o cilindro ficou preso à placa, ajustando-se perfeitamente ao furo, conforme ilustra a figura abaixo.
O valor do coeficiente de dilatação do alumínio é, aproximadamente, duas vezes o valor do coeficiente de dilatação térmica do aço. Aquecendo-se o conjunto a 200 °C, é correto afirmar que:
o cilindro de aço ficará ainda mais fixado à placa de alumínio, pois, o diâmetro do furo da placa diminuirá e o diâmetro do cilindro aumentará.
o cilindro de aço soltar-se-á da placa de alumínio, pois, em decorrência do aumento de temperatura, o diâmetro do furo aumentará mais que o diâmetro do cilindro.
não ocorrerá nenhuma mudança, pois, o conjunto foi submetido à mesma variação de temperatura.
o cilindro soltar-se-á da placa porque sofrerá uma dilatação linear e, em função da conservação de massa, ocorrerá uma diminuição no diâmetro do cilindro.
não é possível afirmar o que acontecerá, pois, as dimensões iniciais da placa e do cilindro são desconhecidas.
A figura abaixo ilustra uma montagem experimental para estudo de ondas estacionárias em cordas esticadas, retratando um dos harmônicos de onda estacionária possível de ser gerada pelo experimento.
Para gerar ondas estacionárias, entre os pontos A e B, o experimento permite ajustes na tensão da corda (controle manual), e na frequência de perturbação periódica (controle via regulagem do motor).
Considere a montagem experimental retratada na figura apresentada, o conhecimento sobre ondas estacionárias, e analise as proposições.
I. As ondas estacionárias não são ondas de propagação, mas resultam da interferência entre as ondas incidentes (propagando-se de A para B) e das ondas refletidas pelo ponto fixo B (propagando-se de B para A). Portanto, em determinadas condições de ajustes de frequência e tensão na corda, ocorrerá a ressonância e, consequentemente, a formação de harmônicos de onda estacionária. II. A densidade linear de massa da corda utilizada no experimento não interfere na geração das ondas estacionárias, isto é, cordas mais espessas ou menos espessas, submetidas às mesmas condições de perturbação e tensão, gerarão o mesmo harmônico de onda estacionária. III. Fixando a frequência de perturbação da corda, e partindo-se de um estado de ressonância, é possível atingir um harmônico superior apenas mediante o aumento da tensão da corda. IV. Ondas estacionárias não são decorrentes de fenômenos de interferência e ressonância.
Assinale a alternativa correta:
Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
Somente a afirmativa II é verdadeira.
Os olhos dos seres humanos podem ser considerados sistemas ópticos. Eles são a janela de entrada da luz e, consequentemente, responsáveis pela formação das imagens que resultarão em nossa visão. Quando a formação de imagens no olho não é nítida, há alguma anomalia. Considerando as anomalias relativas à visão humana e os estudos sobre lentes, analise as proposições.
I. Um encurtamento do bulbo do olho, se comparado ao comprimento normal do bulbo, é característico de pessoas com hipermetropia. Neste caso, a imagem forma-se depois da retina e não sobre ela, prejudicando sua nitidez. Para correção desse problema de visão, utilizam-se lentes convergentes. II. Um olho com miopia apresenta um alongamento do bulbo, quando comparado ao comprimento normal. Com isso, a imagem dos objetos acabará por se formar após a retina, prejudicando a nitidez da imagem formada. Para correção desse problema de visão utilizam-se lentes divergentes. III. A dioptria de uma lente, também chamada de grau da lente, corresponde numericamente ao inverso da distância focal, medida em metros. IV. Uma lente convergente de distância focal igual a 30 cm está imersa no ar. Quando se coloca um objeto de 5 cm de altura, a 40 cm de distância da lente, obtém-se uma imagem real, invertida, maior e localizada a 120 cm da lente.
Todas as afirmativas são verdadeiras.
Para se chegar à descrição atual sobre a natureza da luz, caracterizada pelo comportamento dual (onda-partícula), houve debates épicos entre propositores e defensores de modelos explicativos divergentes. Sobre a natureza da luz, um dos debates que ficou marcado na história da Ciência envolveu grandes estudiosos, tendo de um lado Isaac Newton e de outro Christiaan Huygens.
Focado no debate Newton-Huygens, relativo à natureza da luz, analise as proposições.
I. Dois aspectos centrais alimentavam o debate entre Newton e Huygens; o primeiro de natureza metodológica e o segundo que envolvia a aceitação ou não do conceito de vácuo e as suas implicações. II. Newton e Huygens tinham concepções diferentes sobre o espaço físico e a natureza da luz, porém, concordavam que os modelos explicativos para a propagação da luz teriam que ser alcançados a partir de um modelo mecânico. III. O debate Newton-Huygens ocorreu exclusivamente devido à divergência sobre o conceito de vácuo, mas ambos defendiam a natureza ondulatória da luz. IV. Assumindo perspectivas teóricas e metodológicas diferentes, Newton propôs uma explicação corpuscular para a luz, enquanto Huygens defendia uma visão ondulatória para a luz.
Somente a afirmativa III é verdadeira.
Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
Somente a afirmativa IV é verdadeira.
No contexto histórico da virada do século XIX para o século XX, Lord Kelvin proferiu uma palestra e afirmou que não havia mais muitos pontos obscuros para serem resolvidos pela Física. Destacou que existiam apenas dois problemas: o primeiro referente à não detecção do vento de éter (resultado nulo do experimento de Michelson-Morley), e o segundo, relacionado à partição de energia (emissão e absorção da radiação de corpo negro).
Em relação ao avanço na construção de conhecimento em Física, decorrente dos dois problemas apontados por Lord Kelvin, assinale a alternativa correta.
Os pontos obscuros apontados por Lord Kelvin não se configuraram em problemas científicos, e foram ignorados pela Ciência.
Os problemas sinalizados por Lord Kelvin foram solucionados pela mecânica newtoniana, sendo necessário apenas um refinamento experimental.
A Ciência, em particular a Física, não avançou mediante a resolução de problemas e aos pontos obscuros apontados por Lord Kelvin, que retratavam apenas dúvidas pessoais dele próprio.
Max Planck foi o único a solucionar os dois problemas apontados por Lord Kelvin e, por isso, Planck é considerado por muitos o “Pai da Mecânica Quântica”.
Os pontos obscuros destacados por Lord Kelvin foram determinantes na condução de mudanças radicais na Física, culminando na construção das teorias quânticas e relativísticas.
Em uma residência unifamiliar moram quatro pessoas. A tabela abaixo fornece a potência e o tempo efetivo de funcionamento dos principais aparelhos domésticos presentes na casa dessa família.
Sabendo-se que o preço de energia elétrica por kWh custa R$ 0,40; que o período para o cálculo da conta de energia elétrica mensal é de 30 dias e que a família gasta mensalmente R$ 200,00 com a conta de energia elétrica, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o nome do aparelho com maior consumo mensal, o impacto percentual na conta mensal do aparelho de maior consumo e o valor pago mensalmente, devido ao consumo dos equipamentos elétricos da família que não estão relacionados na tabela apresentada.
chuveiro; corresponde a 21% do custo mensal total; R$ 35,60
geladeira, corresponde a 18% do custo mensal total; R$ 46,40
chuveiro, corresponde a 18% do custo mensal total; R$ 53,60
geladeira, corresponde a 21% do custo mensal total; R$ 71,60
chuveiro, corresponde a 42% do custo mensal total; R$ 29,60
As Figuras 1 e 2 apresentam a variação da densidade da água como função da temperatura medida a uma atmosfera de pressão. A Figura 1 representa essa variação na faixa de -20 a 100ºC, e a Figura 2 representa a expansão da Figura 1 na faixa de 0 a 10ºC.
Com relação às figuras acima, assinale a alternativa correta.
A 0ºC observa-se um equilíbrio sólido/líquido em que a água sólida tem uma densidade menor que água líquida, sendo essa propriedade anômala da água prejudicial para manutenção da vida aquática, em lugares onde são registradas temperaturas negativas, pois o gelo formado na superfície imerge e acaba por congelar todo o restante do ambiente aquático.
Os líquidos têm, em geral, a tendência de diminuir sua densidade com o aumento da temperatura, como consequência da maior distância entre as moléculas, sendo que a água segue esse mesmo comportamento.
A diminuição anômala da densidade da água sólida em relação à água líquida deve-se à natureza coesiva que as ligações de hidrogênio, formadas entre as moléculas de água, exercem umas sobre as outras, que acabam por formar estruturas organizadas de maneira a maximizar essas interações, sendo que essas estruturas ocupam um volume maior por unidade de massa, comparativamente à água líquida.
Com o aumento da temperatura na faixa de 0 a 4ºC, a água em estado líquido aumenta a sua densidade, sendo esse comportamento explicado pelo maior volume ocupado por grama de água nessa temperatura.
O aumento de densidade do gelo em relação à água líquida ou a soluções aquosas diluídas é o que provoca o estufamento ou a quebra das garrafas de plástico ou de vidro, quando submetidas ao congelamento.
A Termoquímica estuda a energia e o calor associados a reações químicas e/ou transformações físicas de substâncias ou misturas. Com relação a conceitos, usados nessa área da química, assinale a alternativa incorreta.
A quebra de ligação química é um processo endotérmico. Já a formação de ligações são processos exotérmicos. Dessa forma, a variação de entalpia para uma reação química vai depender do balanço energético entre quebra e formação de novas ligações.
A variação de energia que acompanha qualquer transformação deve ser igual e oposta à energia que acompanha o processo inverso.
A entalpia H de um processo pode ser definida como o calor envolvido no mesmo, medido à pressão constante. A variação de entalpia do processo permite classificá-lo como endotérmico, quando absorve energia na forma de calor, ou exotérmico quando libera energia.
O fenômeno de ebulição e o de fusão de uma substância são exemplos de processos físicos endotérmicos.
A lei de Hess afirma que a variação de energia deve ser diferente, dependendo se um processo ocorrer em uma ou em várias etapas.
A reação de combustão da gasolina, do álcool e de outros combustíveis produz gás carbônico, vapor de água, fuligem e alguns óxidos de nitrogênio, que podem intensificar, entre outros problemas, a chuva ácida. Os conversores catalíticos, usados nos automóveis, convertem óxidos de nitrogênio, incluindo o NO2, em N2 antes de lançar os efluentes gasosos na atmosfera. Uma tecnologia alternativa que vem sendo explorada, para uso nos conversores catalíticos, é o uso de ácido isociânico (H-N=C=O) que reage com NO2, conforme a equação (não balanceada):
x HNCO + y NO2 → z N2 + w CO2 + r H2O
Em relação à equação, assinale a alternativa correta.
É uma reação ácido-base, na qual o ácido isociânico é o ácido, e o dióxido de nitrogênio é a base.
A reação não é plausível, pois uma reação não pode ocorrer com o mesmo elemento em diferentes estados de oxidação.
Nessa reação, o ácido isociânico é o oxidante, e o dióxido de nitrogênio é o redutor.
O estado de oxidação do átomo de carbono é +3 no ácido isociânico e +4 no dióxido de carbono que é o responsável pela redução do dióxido de nitrogênio.
A soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros é igual a 33.