Universidade do Estado de Santa Catarina

Vestibular Vocacionado 2010.2

Caderno de Prova

Nome do Candidato: ________________________________________________ ________________________________________________

2ª FASE – 2ª Etapa

FÍSICA

INSTRUÇÕES GERAIS ■ Confira o Caderno de Prova, as Folhas de Respostas e a Folha de Redação. Em caso de erro,

comunique-se com o fiscal.

■ Utilize somente caneta esferográfica transparente com tinta na cor azul ou preta.

■ Não assine as Folhas de Respostas e a de Redação, pois isso identifica o candidato, tendo como consequência a anulação da prova.

PROVA DISCURSIVA ■ Responda às questões discursivas. Se desejar, utilize para cada uma o espaço de rascunho

correspondente; no entanto, suas questões deverão ser transcritas para as Folhas de Respostas definitivas observando a numeração correspondente a cada questão.

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Física

Física (2 questões)

3. No interior de três garrafas térmicas idênticas são colocadas as seguintes substâncias:

I. 50 g de gelo à temperatura 0 oC e 200 g de água à temperatura 50 oC;

II. 50 g de gelo à temperatura -20 oC e 100 g de água à temperatura 29 oC;

III. 100 g de água à temperatura 80 oC e 200 g de água à temperatura 20 oC.

Considerando que não há trocas de calor entre o conteúdo das garrafas e o meio externo, calcule:

a. a temperatura de equilíbrio no interior da garrafa térmica I;

b. a massa de gelo que resta no interior da garrafa térmica II, sabendo que a temperatura de equilíbrio é 0 oC;

c. a energia fornecida ao sistema no interior da garrafa térmica III, quando é atingida a temperatura de equilíbrio 41 oC, após a garrafa ter sido sacudida por um longo intervalo de tempo.

4. Um cilindro, cuja densidade média é 0,80 g/cm3, comprimento 50,0 cm e área das bases 10,0 cm2, flutua verticalmente em equilíbrio na água.

a. Quanto do cilindro fica fora da água?

b. Qual a força (em N) necessária para mergulhar completamente o cilindro?

c. Depositando-se um pequeno objeto sobre a base superior do cilindro em equilíbrio, observa-se que ele afunda 5,0 cm com relação à sua posição anterior, sem o objeto. Neste caso, qual é a massa deste objeto?

Química (2 questões)

5. Veículos movidos a hidrogênio já estão sendo utilizados há algum tempo. Um dos modos para a estocagem desse combustível é na forma de hidretos metálicos, que podem ser reciclados. Neste caso, os hidretos mistos como FeTiH2 são especialmente indicados.

a. Quantos litros de H2 nas CNTP são liberados pela decomposição de 105,7 Kg de FeTiH2?

b. Quanta energia é obtida pela combustão completa do volume de gás resultante do item “a”?

Dado: H

0 de formação de H2O líquida é igual – 300kJ/mol

6. Uma chama queima metano completamente na razão de 2 litros/minuto, medidos nas CNTP. O calor de combustão do metano é 882kJ/mol.

a. Calcule a velocidade de liberação de energia e a velocidade de produção de gás carbônico em mol/minuto.

b. Calcule a massa de oxigênio consumida em 20 minutos.

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Formulário e Dados de Química

TcmQ ..

nRTPV

PxP ii .

hgmW ..

1 cal = 4,18 J. 1 atm = 760 mmHg R = 0,082 atm.L/mol.K Potenciais padrões de redução: Fe3+

(aq) + 1e– Fe2+(s) E0 = + 0,77 V

Ag+(aq) + 1e– Ag0

(s) E0 = +0,80 V Entalpias padrão de formação a 25ºC

H0f, água (l) = – 286 kJ/mol

H0f, água (g) = -242,0 kJ/mol

H0f, hidróxido de cálcio (s) = -986 kJ/mol

H0f, gás carbônico (g) = -394,0 kJ/mol

H0f, carbonato de cálcio (s) = -1207 kJ/mol

H0f, glicose, -D (s) = -1274 kJ/mol

H0f, sacarose (s) = -2222 kJ/mol

Formulário de Física

2o o

1x = x + v t + at

2 ov = v + at

2 2

ov = v + 2aΔx P

I = A

0 0x = x + (v cosθ)t 2

0 0

1y = y + (v senθ)t - gt

2

Δθω =

Δt

1f =

T

2πω =

T v = ωr x = R θ

2

c

va =

R

F = ma L

T = 2πg

F = kx I = F t

P = mg τ = Fdcosθ Q = mv op = p + dgh

I = Q E = mgh 21

E = mv2

F

P = A

E P =

Δt

21E = kx

2 ΔU = Q - W NF = μF

Q = mc T Q = mL W = p V F

E = q

QV = K.

d pE = q.V pV = nRT oT(K) = 273 + T( C)

1 2

2

Q QF = K

d

md =

V pW = - E E = dVg

P = Ui U = Ri ΔQ

i = Δt

L

R = ρA

S 1 2 3R = R + R + R ... p 1 2 3

1 1 1 1= + + ...

R R R R F = qvBsenθ ε = Blv

s 1 2 3

1 1 1 1= + + +...

C C C C

P 1 2 3C = C + C + C +... oμ iB =

2πd BΦ = BA.cosθ

1 1 1 = +

f p p

y p = -

y p

1 2n n

= p p'

1 2

2 1

sen(θ ) n =

sen(θ ) n

oL = L ( 1 + α.ΔT ) oA = A ( 1 + .ΔT ) λ

L = n ; n = 1,2,3,...2

v = λ.f

-70

mμ = 4π . 10 T

A oV = V ( 1 + .ΔT )

λL = n ; n = 1, 3, 5...

4 v = F μ

24TerraM = 6,0 ×10 kg

-11 2 2G = 6,7 × 10 Nm /kg média

3E = kT

2 E = hf

5

op = 1,0 ×10 Pa 2H OL = 80 cal/g

2

o

H Oc = 1,0 cal/(g. C) o

geloc = 0,5 cal/(g. C)

8c = 3,0.10 m/s 2g = 10 m s

2

3 3

H Od = 1,0 10 kg/m 1 cal = 4 J

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Página em Branco. (rascunho)