Exame Nacional Física e Química A 2022
Exames Nacionais de Física e Química A 2022: 1.ª fase, 2.ª fase e Época especial. Com a resolução de cada exercício e correção imediata.
1.ª fase (2022)
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 - Movimentos e forças: leis de Newton, moviment… · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Itens 1.1.1, 1.1.3 e 1.2 da Prova 715/2022 (1.ª fase): interpretação do gráfico altitude-tempo da trajetória vertical do helicóptero Ingenuity (inversão do sentido de movimento), identificação do… - Exercício 1 - Trabalho, energia mecânica e potência · Trabalho, energia mecânica e potência
1.1.2. Em Marte, o trabalho realizado pela força gravítica que atua no helicóptero, no deslocamento entre a posição inicial e a altitude máxima, é... 1.3. Determinar a distância percorrida, d, pela… - Exercício 2 - Reações de oxidação-redução · Reações de oxidação-redução
2.1. Na semirreação representada em (1), a variação do número de oxidação do carbono é: (A) +2, sendo o CO2 a espécie oxidante. (B) -2, sendo o CO2 a espécie oxidante. (C) +2, sendo o CO2 a espécie… - Exercício 2 - Reações químicas: estequiometria, rendimento… · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
2.2. Calcule o número de módulos MOXIE necessários para produzir 1000 kg de O2 em 365 dias, sabendo que cada módulo retira 16,70 g de CO2/hora e a transformação tem rendimento de 50%. - Exercício 3 - Ligação química e estrutura das moléculas · Ligação química e estrutura das moléculas
3.1. Geometria e polaridade da molécula de metano, CH4. 3.4. Identificação da família química da molécula de fenol (com grupo funcional -OH). - Exercício 3 - Quantidade de matéria, gases e soluções · Quantidade de matéria, gases e soluções
3.2. Calcule o número de átomos do isótopo carbono-13 presentes numa amostra de 1000 g de CH4 terrestre, conhecendo a sua massa molar e a fração molar de 13C. - Exercício 3 - Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódi… · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Num átomo de carbono, no estado fundamental, determine o número de eletrões de valência e por quantas orbitais se encontram distribuídos. - Exercício 4 - Quantidade de matéria, gases e soluções · Quantidade de matéria, gases e soluções
Calcule a massa máxima de CH4 que seria possível transportar num tanque, caso esta substância se encontrasse no estado gasoso, em condições PTN. Apresente todos os cálculos efetuados. - Exercício 4 - Reações químicas: estequiometria, rendimento… · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
4.2.1. Na reação completa do CH4 proveniente do tanque do navio de transporte, são libertados ou consumidos que quantidade de energia? - Exercício 4 - Reações ácido-base e pH · Reações ácido-base e pH
4.2.2. Quais são as duas espécies que resultam da segunda ionização do ácido carbónico em água? - Exercício 5 - Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilida… · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
Resolução dos itens 5.1.1 (termicidade da síntese de SO3 e constante de equilíbrio), 5.1.2 (previsão pelo princípio de Le Châtelier do efeito do aumento de pressão no rendimento) e 5.3 (cálculo da… - Exercício 5 - Energia térmica: calor, radiação e mudanças d… · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Calcule a energia, em unidades SI, necessária para vaporizar 59 400 m³ de água no estado líquido, à pressão atmosférica normal, com temperatura inicial de 18,0 ºC. - Exercício 5 - Ondas: som e luz · Ondas: som e luz
Item 5.4: Determinação da velocidade de propagação das ondas sísmicas S a partir da distância ao epicentro (3220 km), da velocidade das ondas P (8,0 km/s) e do intervalo de deteção (4,8 min). - Exercício 6 - Movimentos e forças: leis de Newton, moviment… · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
O som da pedra a bater na água é ouvido 3,0 s depois de ser largada. Admita que a velocidade do som no ar é 340 m/s e que a resistência do ar é desprezável. Mostre que, para a distância percorrida h,… - Exercício 6 - Ondas: som e luz · Ondas: som e luz
A queda da pedra na água gera uma onda circular com diâmetro D = 3,0 m. A frente de onda atinge a margem (raio R = 1,5 m) em 3,0 s. Selecionar a afirmação correta sobre a frequência ou o comprimento… - Exercício 7 - Circuitos elétricos e eletromagnetismo · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
7.1. Identificar o aparelho de medida que representa o voltímetro e o tipo de ligação ao circuito. 7.2. Descrever o procedimento e explicar o fundamento para determinar a força eletromotriz através…
2.ª fase (2022)
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 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
A Figura 1 ilustra a deformação do campo magnético terrestre por interação com o vento solar. O módulo do campo magnético é maior em P₂ do que em P₄. - Exercício 1.2.1 · Ligação química e estrutura das moléculas
Completar os espaços: a ligação covalente na molécula de dinitrogénio é tripla e tem maior energia de ligação do que a ligação covalente na molécula de dioxigénio. - Exercício 1.2.2 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
A cor observada nas auroras deve-se à emissão de radiação, associada a transições eletrónicas para níveis de energia inferiores do átomo de oxigénio. - Exercício 1.3.1 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Determinar qual dos diagramas representa corretamente as acelerações centrípetas do SOHO e da Terra, sabendo que ambos têm o mesmo período orbital em torno do Sol e a distância do SOHO ao Sol é 99… - Exercício 1.3.2 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Identificar a expressão que permite calcular a área total dos painéis fotovoltaicos do SOHO, conhecendo a potência por unidade de área (1370 W m⁻²), o rendimento (20%) e a potência útil (1500 W). - Exercício 2 · Trabalho, energia mecânica e potência
2. Uma rapariga baloiça presa numa corda inextensível atada a um coqueiro. 2.1. No movimento da rapariga entre os pontos A e B, selecionar a opção correta. 2.2. Ao atingir o ponto C, a rapariga larga… - Exercício 3 · Quantidade de matéria, gases e soluções
Atividade laboratorial de medição de volumes de água com bureta e determinação da massa através de regressão linear. - Exercício 4.1 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Qual das opções seguintes pode representar o processo responsável pelo aquecimento da água nesta experiência? - Exercício 4.2 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
4.2. Num ensaio, foi aquecida uma amostra de água durante 10 minutos com uma resistência elétrica de imersão. Sabendo que U = 8,17 V e I = 700 mA, calcula a energia dissipada por efeito Joule durante… - Exercício 5 - Equilíbrio químico · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
5.1. Num reator de 7,50 dm³, introduziram-se 3,0 mol de N2O4(g), à temperatura de 25 °C. Calcule a fração molar do NO2(g) no equilíbrio. 5.2. A partir do gráfico das concentrações no equilíbrio à… - Exercício 5.3 · Reações de oxidação-redução
Para produzir o NO2 (g), recorreu-se a uma reação de oxidação-redução entre o HNO3 e o Cu: Cu (s) + 4 HNO3 (aq) -> Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO2 (g) + 2 H2O (l). Qual é o número de oxidação do nitrogénio no… - Exercício 5.4 · Reações ácido-base e pH
5.4.1. Calcule o volume de solução concentrada que é necessário para preparar 250 cm³ de uma solução diluída de HNO3 com pH de 0,30. 5.4.2. Qual é o par ácido-base conjugado resultante da ionização… - Exercício 6 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Problema 6 sobre a aterragem de um avião num porta-aviões: 6.1 análise dos tipos de movimento pelos intervalos de tempo a partir do gráfico de |F_R|; 6.2 percentagem da distância horizontal… - Exercício 7.1 · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
Para obtenção de titânio, fez-se reagir 1,85 x 10^5 mol de TiX4 com 1,72 x 10^3 kg de Mg. Determine o rendimento da reação ao obter-se 1,21 x 10^3 kg de Ti(s). - Exercício 7.2 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Interpretação do espectro de fotoeletrões (PES) do elemento X: determinar o valor da primeira energia de ionização e identificar se o elemento é flúor ou cloro. - Exercício 8 · Ondas: som e luz
8. Propagação de feixe laser num pentaprisma com reflexões e refrações. 8.1. Variação da frequência e da velocidade de propagação ao passar do ar para o pentaprisma. 8.2. Demonstração de que não…
Época especial (2022)
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 · 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 água apresenta, no total, quantos eletrões e quantos são não ligantes. - Exercício 1.2 · Reações químicas: estequiometria, rendimento e energia
A reação entre 6 mol de O2 e 10 mol de H2 completa-se. Identificar qual a afirmação correta sobre a quantidade de reagentes e produtos. - Exercício 1.3 · Reações ácido-base e pH
Explique, com base na análise da tabela de valores de Kw, como varia o pOH da água pura em função do aumento da temperatura. - Exercício 1.4 · Ligação química e estrutura das moléculas
Quando se coloca uma massa de água líquida num congelador, observa-se um aumento de volume durante a solidificação. Comparativamente à água líquida, o gelo apresenta menor massa volúmica e ligações… - Exercício 2.1 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Identificar qual dos esquemas (A, B, C ou D) apresenta a forma mais eficiente de ligar o coletor solar ao reservatório por convecção. - Exercício 2.2 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Calcular a energia dissipada no aquecimento de 100 L de água num coletor solar de área 2,5 m^2 após 7,0 h sob irradiância solar de 600 W/m^2, elevando a temperatura de 23 ºC para 41 ºC. - Exercício 3.1 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Qual é o esboço do gráfico da posição em função do tempo que melhor corresponde ao percurso do comboio com aceleração constante, velocidade constante e travagem uniforme até parar? - Exercício 3.2 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Calcule o intervalo de tempo, Δt, desde a partida do comboio da estação até que a última carruagem passa pelo funcionário. - Exercício 4.1 · Energia térmica: calor, radiação e mudanças de estado
Considere a roda traseira da bicicleta como um sistema fechado. No troço de A a B, a roda cedeu ao exterior 12 J, como calor, tendo sido realizado sobre ela um trabalho de 22 J. Qual foi a variação… - Exercício 4.2.1 · Trabalho, energia mecânica e potência
Verifique se a inclinação da ciclovia cumpre a recomendação indicada (máximo de 5%). Mostre como chegou à verificação solicitada, apresentando todos os cálculos efetuados. - Exercício 4.2.2 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Nos esquemas seguintes, está representado o conjunto ciclista + bicicleta durante a realização da experiência, numa posição entre B e C. Em qual dos esquemas se encontram representados o vetor… - Exercício 4.2.3 · Trabalho, energia mecânica e potência
Qual das opções seguintes pode representar os esboços dos gráficos da energia cinética, E_c, e da energia potencial gravítica, E_pg, do conjunto ciclista + bicicleta + Terra, em função da altura, h,… - Exercício 4.2.4 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
Explique, com base na lei de Faraday, a diminuição da corrente elétrica induzida no circuito constituído por dínamo e lâmpada à medida que a ciclista sobe a rampa, entre B e C, sem pedalar. - Exercício 4.3 · Movimentos e forças: leis de Newton, movimento retilíneo e circular
Mostre que, quanto maior for a razão dos raios das duas rodas dentadas, r_D / r_T, maior será a frequência de rotação da roda dentada traseira, T, sabendo que a dianteira completa uma rotação em 1 s. - Exercício 5.1.1 · Circuitos elétricos e eletromagnetismo
Para testar dois LED, 1 e 2, montou-se um circuito elétrico associado em paralelo a uma pilha ideal de 9,0 V com um amperímetro e resistências R e 360 Ω. A corrente em cada LED não pode exceder 20… - Exercício 5.1.2 · Ondas: som e luz
Calcule o comprimento de onda da componente espectral de maior intensidade do LED, sabendo que a rede tem 1000 linhas/mm, L = 150 mm e b = 72 mm. - Exercício 5.2 · Quantidade de matéria, gases e soluções
Calcule o aumento da quantidade de CO2, na unidade hidropónica (volume de ar de 3,0 dm³), caso se proceda ao enriquecimento de 0,038% para 800 ppm (em volume), sabendo que o volume molar é 24,0 dm³… - Exercício 5.3 · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
Determinar a concentração do ião potássio (K+) na solução diluída e prever se há formação de precipitado de CaSO4 (s) com base no produto de solubilidade (Ks = 7,10 × 10⁻⁵). - Exercício 6.1 · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
Determinação dos coeficientes estequiométricos x, y e z na reação z C(g) ⇌ x A(g) + y B(g), a partir da evolução temporal das quantidades das espécies. - Exercício 6.2 · Equilíbrio químico e equilíbrio de solubilidade
Identificar a grandeza que aumenta com a adição de um catalisador a temperatura constante. - Exercício 7.1 · Reações ácido-base e pH
Calcule a massa de impurezas na amostra inicial de NaOH a partir dos dados da titulação da amostra com HCl. - Exercício 7.2 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Identifique a afirmação correta sobre os iões Na+ e Cl- no estado fundamental. - Exercício 7.3.1 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
O sódio e o cloro situam-se no mesmo período da tabela periódica. Indicar se o átomo de sódio tem maior/menor raio atómico e maior/menor energia de ionização do que o átomo de cloro. - Exercício 7.3.2 · Estrutura atómica, espectros e Tabela Periódica
Identificar a abundância relativa e a diferença no número de partículas nucleares entre os isótopos cloro-35 e cloro-37.
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