Exame Nacional Física e Química A 2021
Exames Nacionais de Física e Química A 2021: 1.ª fase, 2.ª fase e Época especial. Com a resolução de cada exercício e correção imediata.
1.ª fase (2021)
Temas do exame: Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica · Ligação química e estrutura das moléculas · Quantidade de matéria, gases e soluções · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade · Reações ácido-base e pH · Reações de oxidação-redução · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular · Trabalho, energia mecânica e potência · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado · Circuitos elétricos e eletromagnetismo · Ondas: som e luz
- Exercício 1.1 - Energia térmica · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Admita que o aumento da energia interna da água foi 95,2% da diminuição da energia potencial gravítica do sistema discos + Terra resultante das 20 quedas sucessivas. Com g = 9,81 m s^-2, determine a… - Exercício 1.2 - Trabalho e energia · Trabalho, energia mecânica e potência
Considerando que, durante uma parte do percurso, os discos caíram com velocidade constante, qual foi a soma dos trabalhos realizados pelas forças que atuaram nos discos nessa parte do percurso? - Exercício 2 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
2.1. Identificar qual dos esquemas representa o circuito que permite obter a curva característica do LED. 2.2. Determinar o valor da resistência elétrica mínima introduzida pelo reóstato para que a… - Exercício 3.1 - Velocidade da luz · Ondas: som e luz
Determine a velocidade da luz no ar a partir da experiência de Fizeau com a roda dentada. - Exercício 3.2 - Movimento circular uniforme · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Identificar a relação entre as velocidades lineares e angulares de pontos a diferentes distâncias do centro numa roda dentada em rotação. - Exercício 4 · Ondas: som e luz
Determinar o índice de refração do vidro com três algarismos significativos a partir dos valores experimentais dos ângulos de incidência e de refração, apresentando a tabela de valores de seno, a… - Exercício 5.1 - Reações químicas e energia · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
Concluir se a ligação P-Cl é em média mais forte em PCl5 ou PCl3 através do cálculo da energia média da ligação P-Cl em PCl3 e balanço de entalpia da reação. - Exercício 5.2 - Equilíbrio químico · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
Calcular a constante de equilíbrio Kc para a reação de decomposição do PCl5 e prever, fundamentando, a variação da quantidade de PCl5 quando ocorre diminuição de volume. - Exercício 5.3 - Ligação química · Ligação química e estrutura das moléculas
Represente a molécula de cloro na notação de Lewis. - Exercício 5.4 - Propriedades periódicas · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Considere átomos de fósforo e de cloro no estado fundamental. Prevê-se que, no átomo de fósforo, os eletrões de valência sejam, em média, _____ atraídos pelo respetivo núcleo e que o raio atómico do… - Exercício 6.1 - Soluções e quantidade de matéria · Quantidade de matéria, gases e soluções
Determine o número de moléculas de água que existem em 250 cm³ de solução de amoníaco a 25 °C com densidade 0,98 g cm⁻³ e concentração 2,27 mol dm⁻³. - Exercício 6.2 - Reações ácido-base · Reações ácido-base e pH
Adicionando algumas gotas de um ácido forte concentrado a um dado volume da solução de amoníaco, identifique a alteração nas concentrações de OH⁻ (aq) e de NH₄⁺ (aq). - Exercício 7 - Reações ácido-base e pH · Reações ácido-base e pH
7.1. Determinar qualitativamente a concentração de H3O+ em relação a SO4^2- e o pH de uma solução de H2SO4 1,00x10^-2 mol dm^-3. 7.2. Identificar o ácido conjugado de SO4^2- e o papel da água nas… - Exercício 7.3 - Reações de oxidação-redução · Reações de oxidação-redução
Identificar as espécies oxidadas/reduzidas e o agente redutor na reação entre H2SO4 e magnésio. - Exercício 8.1 - Gases e quantidade de matéria · Quantidade de matéria, gases e soluções
Considere uma amostra de N2 (g) e uma de O2 (g) com massas iguais. Conclua se os volumes e o número de moléculas são iguais ou diferentes nas mesmas condições de P e T. - Exercício 8.2 - Estrutura atómica · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Identificar por quantas orbitais se distribuem os eletrões do átomo de nitrogénio no estado fundamental e quais têm menor energia. - Exercício 9 - Movimentos e forças · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
9.1. Determinar a distância percorrida entre as posições A e B a partir do gráfico de velocidade em função do tempo. 9.2. Identificar o diagrama de forças que atuam no corpo durante a subida da rampa… - Exercício 9.3 - Trabalho e energia mecânica · Trabalho, energia mecânica e potência
No percurso do corpo entre as posições A e C, identificar a relação correta entre |ΔEc| e |ΔEpg|, e entre |∑Wi| e |W_Fg|. - Exercício 10 · Ondas: som e luz
10. Dois microfones idênticos ligados a um osciloscópio (base de tempo de 0,5 ms/div e 0,5 V/div). 10.1: Determinar a frequência e amplitude relativa do sinal I. 10.2: Determinar o sinal observado…
2.ª fase (2021)
Temas do exame: Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica · Ligação química e estrutura das moléculas · Quantidade de matéria, gases e soluções · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade · Reações ácido-base e pH · Reações de oxidação-redução · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular · Trabalho, energia mecânica e potência · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado · Circuitos elétricos e eletromagnetismo · Ondas: som e luz
- Exercício 1 - Estrutura atómica e Tabela Periódica (1.1 e 1… · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
1.1. Explique por que razão a energia de ionização dos átomos destes elementos tem tendência a diminuir ao longo do grupo. 1.2. Duas das riscas do espectro de emissão atómico do cloro são originadas… - Exercício 1.3 - Equilíbrio químico · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
1.3.1. Reação Br2(g) + Cl2(g) <=> 2 BrCl(g) em reator de 1,0 L, Kc = 7,7. Quantidade inicial de BrCl é 1,11 mol. No equilíbrio, n(Cl2) = 0,25 mol e n(BrCl) = 0,80 mol. Determine a quantidade inicial… - Exercício 2.1 - Movimentos e forças · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
2.1. A EEI orbita a uma altitude cerca de 15 vezes inferior ao raio da Terra. Qual das expressões traduz a relação entre aEEI e g? - Exercício 2.2 - Energia térmica · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
2.2.1. Escolha a opção correta sobre o papel da superfície refletora e o mecanismo de transferência de calor no espaço. 2.2.2. Calcule a percentagem da energia absorvida pelo ar em relação à energia… - Exercício 2.3 - Estequiometria · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
2.3.1: Que quantidade de H₂ pode ser reutilizada, no máximo, por cada mole de H₂ consumida? 2.3.2: Considere que existem 4,1 × 10⁻² mol de moléculas por cada dm³ de ar, fração molar de CO₂ é 7,0 ×… - Exercício 3 · Reações ácido-base e pH
3. O ácido hipobromoso, HBrO (aq), ioniza-se segundo HBrO(aq) + H2O(l) <=> BrO-(aq) + H3O+(aq), Ka = 2,8 x 10^-9 a 25 °C. 3.1. Sabendo que HBrO tem ação antimicrobiana mais eficaz do que BrO-,… - Exercício 4.1 - Trabalho e energia mecânica · Trabalho, energia mecânica e potência
Comprovar que entre as posições A e C, o módulo do trabalho realizado pela força gravítica é igual ao módulo do trabalho realizado pela resultante das forças de atrito, explicitando o raciocínio. - Exercício 4.2 - Movimentos e forças · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Item 4.2: Numa experiência, o corpo foi abandonado de cinco alturas diferentes h sobre o plano inclinado, percorrendo a distância d no plano horizontal até parar. Pede-se a dedução de uma relação… - Exercício 5 · Ondas: som e luz
Refração da luz laser numa placa semicilíndrica de vidro: determinação do ângulo de refração na superfície curva e cálculo da velocidade de propagação da luz no vidro com base no desvio angular. - Exercício 6.1 - Trabalho e energia mecânica · Trabalho, energia mecânica e potência
Item 6.1: O aumento da energia cinética do corpo é diretamente proporcional à distância percorrida pelo corpo, sendo igual à diminuição da energia potencial gravítica do sistema corpo + Terra. - Exercício 6 - Movimentos e forças (6.2 e 6.3) · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Itens 6.2 e 6.3: 6.2 - Identificar o esquema que representa a força que o corpo exerce no plano inclinado. 6.3 - Identificar o esboço de gráfico que traduz o módulo da aceleração do conjunto corpo +… - Exercício 7 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
7. As baterias e as pilhas são geradores de tensão contínua. 7.1. Comparação da energia fornecida a dois componentes puramente resistivos P (8 kΩ) e Q (24 kΩ) ligados a baterias ideais idênticas.… - Exercício 8.1 - Estrutura atómica · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Completar os espaços sobre os eletrões de valência do átomo de nitrogénio no estado fundamental (número de energias diferenciadas e emparelhamento de eletrões). - Exercício 8.2 - Quantidade de matéria · Quantidade de matéria, gases e soluções
Calcular a massa média de uma molécula de N2 a partir da sua massa molar e da constante de Avogadro. - Exercício 9 · Ligação química e estrutura das moléculas
Prever a geometria molecular e a polaridade da molécula de PCl3 a partir da sua estrutura de Lewis. - Exercício 10 · Reações de oxidação-redução
Determinar a variação do número de oxidação do cloro na conversão de ClO3- a ClO2 e o papel oxidante/redutor do ião.
Época especial (2021)
Temas do exame: Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica · Ligação química e estrutura das moléculas · Quantidade de matéria, gases e soluções · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia · Reações ácido-base e pH · Reações de oxidação-redução · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular · Trabalho, energia mecânica e potência · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado · Circuitos elétricos e eletromagnetismo · Ondas: som e luz
- Exercício 1.1 · Ligação química e estrutura das moléculas
A molécula de ácido tartárico, C4H6O6, presente no vinho, tem a fórmula de estrutura representada na Figura 2. Nas moléculas de ácido cítrico e de ácido tartárico existem, respetivamente, que grupos… - Exercício 1.2 · Quantidade de matéria, gases e soluções
Um sumo de limão, de massa volúmica 1,03 g cm^-3, contém 4,71%, em massa, de ácido cítrico. Determine a quantidade de ácido cítrico que existe em 75,0 cm^3 desse sumo. - Exercício 1.3 · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
A reação entre o ácido cítrico e o hidrogenocarbonato de sódio produz CO2. Adicionam-se 80 mL de NaHCO3 (0,50 mol/dm³) a 30 mL de ácido cítrico (0,50 mol/dm³) e recolhem-se 3,6×10⁻² mol de CO2.… - Exercício 1.4 · Reações ácido-base e pH
1.4.1: Comparar fundamentadamente a concentração de OH⁻ entre soluções aquosas de igual concentração de ácido fosfórico e ácido cítrico a partir dos respetivos valores de Ka da primeira ionização.… - Exercício 2 - Movimentos e forças · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Itens 2.1 e 2.2 relativos ao movimento vertical do paraquedista: identificação do gráfico de posição y(t) no intervalo [0; 30] s e dos vetores velocidade e força resultante no instante t = 35 s. - Exercício 2.3 · Trabalho, energia mecânica e potência
Comprovar que o módulo do trabalho da resistência do ar no intervalo [20; 30] s é cinco vezes superior ao módulo do trabalho da resistência do ar no intervalo [50; 60] s, explicitando o raciocínio. - Exercício 3.1 · Trabalho, energia mecânica e potência
Determinar o módulo da aceleração de um corpo com massa 189,2 g a partir da regressão linear dos valores de energia cinética em função da distância percorrida. - Exercício 3.2 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Identificar a expressão trigonométrica que relaciona a inclinação do plano inclinado com a aceleração adquirida na ausência de forças dissipativas. - Exercício 4 · Ondas: som e luz
Selecionar o gráfico de y_B em função do tempo para o movimento da boia B a partir do instante t_i. - Exercício 5.1 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Calcular o rendimento médio dos painéis fotovoltaicos de um satélite geoestacionário sabendo a área de 6,0 m^2, irradiância 1,25 kW m^-2 e energia elétrica produzida de 22 kW h numa órbita. - Exercício 5.2 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Determinar a relação entre a velocidade orbital de dois satélites sabendo que o raio orbital de A é 4 vezes o de B. - Exercício 6 · Ondas: som e luz
6. Na Figura 6, representa-se a secção transversal de um prisma de vidro e o trajeto de um feixe fino de luz laser com f = 4,74 x 10^14 Hz. 6.1. Comparação entre a potência e as velocidades dos… - Exercício 7 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
7. Na Figura 7, está esquematizado um circuito elétrico com pilha (fem 9,0 V, r = 1,5 Ω), três resistências iguais R1, R2 e R3, amperímetro ideal e interruptor. 7.1. Qual a diferença de potencial… - Exercício 8 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Considere o átomo de carbono e o átomo de oxigénio no estado fundamental. Compare a energia dos eletrões de valência mais energéticos do átomo de carbono com a energia dos eletrões de valência mais… - Exercício 9.1 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
No espectro de emissão do átomo de hidrogénio, as energias dos fotões correspondentes às transições de menor energia para os níveis n = 2 e n = 3 são 3,0 x 10^-19 J e 1,1 x 10^-19 J, respetivamente.… - Exercício 9.2 · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
A combustão do metano é CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(g). A energia libertada na combustão de 50,0 g de CH4 é 2500 kJ. Com as energias de ligação da tabela, determine em kJ mol^-1 a energia… - Exercício 10 · Quantidade de matéria, gases e soluções
Itens 10.1 e 10.2: Aplicação da lei de Avogadro a quatro recipientes com diferentes gases nas mesmas condições de pressão e temperatura para determinar a igualdade de número de átomos e a ordenação… - Exercício 11 · Reações de oxidação-redução
11. Os metais podem sofrer corrosão. 11.1. Em canalizações que contenham chumbo pode, a partir de PbCl2, formar-se um óxido de chumbo de fórmula química PbO2. Nesta transformação, a variação do…
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