1.1 Exemplos de razões apresentadas no texto: diminuir a utiliza-ção de combustíveis fósseis, alargando assim o tempo que decorreaté se esgotarem, e evitar a ocorrência de uma crise energéticagrave; reduzir significativamente os efeitos prejudiciais sobre omeio ambiente, causados pela utilização dos combustíveis fósseis.

1.2 (B) Correcta.Transmitir indica que se deixa atravessar significativamente pelaradiação.

2.1 Como a massa molar do metano é M(CH4) = 16,0 g mol–1 e

M = , tem-se: n = = = 2,5 mol de metano.

De acordo com a equação química, uma mole de metano reage comduas moles de di-oxigénio (O2), originando duas moles de água.Se o rendimento fosse 100% teriam sido originadas 5 moles de água.Em condições PTN (1 atm, 0 ºC), o volume molar dos gases é Vm = 22,4 dm3 mol–1. Para um volume de 78,4 dm3 , a quantidade de

substância (número de moles) de vapor água é n = = =

= 3,5 mol.

Em vez das 5 moles de água foram obtidas 3,5 moles. O rendimento

da reacção é � = × 100 = 70%.

2.2.1 (C) Correcta. Esta configuração corresponde a um estado excitado. O carbonotem 6 electrões, logo, a sua configuração electrónica no estadode energia mínima é: C – 1s2 2s2 2px

12py1 (4 orbitais e, para os elec-

trões de valência, n = 2).

2.2.2 (C) Correcta.As transições que envolvem n = 2 (série de Balmer) têm radiaçõesque se encontram na zona do visível. Quanto maior for a diferençaentre os níveis de energia, maior será a frequência da radiação.

2.2.3 (B) Correcta.Aplica-se a lei de conservação da energia. Se a energia do elec-trão no átomo de hidrogénio, no estado fundamental, é igual a–2,18 × 10–18 J, é necessário fornecer-lhe, no mínimo, 2,18 × 10–18 Jpara o retirar.

2.2.4 O valor da primeira energia de ionização dos halogéneosdiminui ao longo do grupo.Esta diminuição resulta do afastamento cada vez maior, em relaçãoao núcleo, dos electrões de valência, e do efeito de blindagem pro-vocado pelas camadas de electrões mais internas. Os electrões devalência sofrem, assim, uma menor atracção por parte do núcleo.

3.1 (D) Correcta.A força gravítica é uma força conservativa. Esta opção completa adefinição de força conservativa.

3.2 (A) Correcta.A energia mecânica conserva-se: m g = m v2, donde v = ���g h

3.3 No percurso CD, as forças que actuam sobre o carrinho são oseu peso, a reacção normal e a força de atrito. A resultante dessas forças é a força de atrito, com módulo:

Fa = F = m a = 50 × 3 = 150 N.

O trabalho da força de atrito é W = – Fa C�D� = –150 × 12 = = –1,8 × 103 J.

Como as outras forças realizam um trabalho nulo (são perpendi-culares à trajectória) e como o nível se mantém naquele percurso,pela Lei do Trabalho-Energia, a variação de energia mecânica éigual ao trabalho das forças não conservativas (no caso presente,da força de atrito).Alternativamente, podia obter-se a velocidade em C, através daexpressão:

v 2D = v 2

C + �x

Sabendo que vD = 0, a = –3 m s–2 e �x = 12 m, obtém-se v 2

D = 7,2 m s–1.

A energia cinética é, pois:

Ec = m v 2C = × 50 × 72 = 1800 J

A variação de energia mecânica entre C e D é igual à variação deenergia cinética entre estes dois pontos, pois não há variação deenergia potencial gravítica.

�Em = m v 2D – m v 2

C = –1800 J = 1,8 × 103 J

4.1 (B) Correcta. A força gravítica no satélite aponta sempre para a Terra e a veloci-dade é sempre tangente à trajectória.

4.2 (B) Correcta. Como a força é perpendicular à trajectória, o módulo da velocidadeé constante, e como o satélite se encontra sempre à mesma distân-cia da Terra, o módulo da força é constante.

4.3 G = 6,67 × 10–11 N kg–2 m2 ; MT = 5,98 × 1024 kg (da tabela doformulário).A força que actua sobre o satélite é a força gravítica F = G ,

a aceleração é a = ac = = G .

ac = = G , então:

v = �G��= ���= 6,9 × 103 m s–1.

5.1 Verdadeiras:(C) Ver (A).(D) A = ymáx = 10 nm(E) v = � f

(H) v = = 340 m s–1

Falsas:(A) � = v T = 340 × 2,0 × 10–3 = 0,68 m(B) T = 2,0 × 10–3 s(F) A velocidade não depende da amplitude.

(G) f = = 500 Hz

5.2 O som é uma onda de pressão.Esta onda tem zonas de pressãomaior e menor do que a pressãomédia do ambiente. Estas zonas pro-pagam-se e quando existe, junto àmembrana do microfone, uma zonade menor pressão, a membranaaproxima-se dessa zona. Quando apressão aumenta, a membrana des-loca-se para o interior do microfone.Esta situação, ao repetir-se, cria umavibração da membrana, que provocaum movimento relativo entre a bobi-na do microfone e o íman que existe no seu interior.Este movimento faz variar o fluxo magnético (��) na bobina, o

que, de acordo com a Lei de Faraday (|Ei|= � �), cria uma força

electromotriz induzida e correntes eléctricas.

5.3 (C) Correcta. Em telecomunicações, distorção significa que o sinal recebidonão é fiel ao sinal que foi emitido, isto é, sofreu interferências.Deve evitar-se ou eliminar-se a distorção se se pretende transmi-tir informação. A modulação permite codificar a informaçãosegundo um protocolo pré-estabelecido sobre uma onda elec-tromagnética de melhores características para a sua propagaçãona atmosfera. A amplificação pode resolver a diminuição daintensidade do sinal mas não da transmissão de ondas electro-magnéticas de baixa frequência, e amplifica eventuais distor-ções.

����t

6,67 × 10–11 × 5,98 × 1024���

8,4 × 106

MT�r

MT�r 2

v2�r

MT�r 2

F�m

m MT�r2

1�2

1�2

1�2

1�2

1�2

h�2

3,5�5

78,4�22,4

V�Vm

40�16

m�M

m�n

1

membrana

bobine

íman

N

S

Proposta de Resolução Exame Nacional 2007 2.a Fase (versão 1)

1700�

5

1�T

Res_Exame_2007_2fase 11/28/08 4:07 PM Page 1

6.1.1 Volume de água, Va = 45 L = 45 dm3;volume de ácido, Vb = 1,4 cm3 = 1,4 × 10–3 dm3;

pH = – log [H3O+] ⇔ [H3O+] = 10–pH.

A concentração de H3O+ na água de pH = 6,80 é [H3O+]a = 10–6,8 =

= 1,58 × 10–7 mol dm–3.

A quantidade de H3O+ na água de pH = 6,80 é na= [H3O+]aVa =

= 1,58 × 10–7 × 45 = 7,13 × 10–6 mol.

Pode considerar-se que o ácido clorídrico se ioniza totalmente e a

quantidade de H3O+ que origina é:

nb = [H3O+]b Vb = 1,0 × 10–2 × 1,4 × 10–3 = 1,4 × 10–5 mol

A quantidade de H3O+ total é:

n = na + nb = (7,13 × 10–6 + 1,4 × 10–5) = 2,113 × 10–5 mol

O volume total é V = (45 + 1,4 × 10–3 ) dm3 e a concentração é

[H3O+] = = = 4,695 × 10–7 mol dm–3, logo

pH = – log [4,695 × 10–7] = 6,33.

Comparando com o intervalo de 6,20 – 6,40, o pH está dentro dopretendido, pelo que o ajuste foi conseguido.

6.1.2 O cloreto de sódio, NaC�, dissocia-se nos iões Na+ e C�–.Estes iões não reagem com a água, o que implica que o valor depH não sofra variação.

6.2 (A) Correcta.

= 200 mg/L = 200 × 10–3 g dm–3.

CaCO3 → Ca2+ + CO32–

Ks = [Ca2+] [CO32–] ⇔ [CO3

2–] =

[Ca2+] = ; nCa2+ =

Logo, [Ca2+] = = .

6.3 (B) Correcta. O ácido e a base conjugada diferem num H+. O ácido tem maisum H+ do que a base conjugada.

6.4 (A) Correcta.O metal que tem maior poder redutor é o que se oxida mais facil-mente e o que reage mais violentamente.

�mV

�

�M

m�M V

m�M

nCa2+�

V

Ks�[Ca2+]

m�V

2,113 × 10–5��45 +1,4 × 10–3

n�V

2

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