Prova Escrita de Física e Química A

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Prova Escrita de Física e Química A

11.º/12.º anos de Escolaridade

Prova 715/Época Especial

16 Páginas

Duração da Prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos

2008

EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO

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Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével azul ou preta. Pode utilizar a régua e a máquina de calcular gráfica.

Não é permitido o uso de corrector. Em caso de engano, deve riscar, de forma inequívoca, aquilo que pretende que não seja classificado.

Escreva de forma legível a numeração dos grupos e/ou dos itens, bem como as respectivas respostas. Para cada item, apresente apenas uma resposta. Se escrever mais do que uma resposta a um mesmo item, apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar.

Para responder aos itens de escolha múltipla, escreva, na folha de respostas, • o número do item;

• a letra identificativa da alternativa correcta.

Para responder aos itens de verdadeiro/falso, escreva, na folha de respostas, • o número do item;

• a letra identificativa de cada afirmação e, a seguir, uma das letras, «V» para as afirmações verdadeiras ou «F» para as afirmações falsas.

No item 1.4., o domínio da comunicação escrita em língua portuguesa representa cerca de 10% da cotação. Nos itens em que é solicitado o cálculo de uma grandeza, apresente todas as etapas de resolução, explicitando todos os cálculos efectuados e apresentando todas as justificações e/ou conclusões solicitadas.

As cotações dos itens encontram-se na página 16.

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TABELA DE CONSTANTES

FORMULÁRIO

• Conversão de temperatura (de grau Celsius para kelvin) ... T = θ + 273,15

T– temperatura absoluta (temperatura em kelvin)

θ – temperatura em grau Celsius

•• Densidade (massa volúmica) ... ρ =

m– massa

V– volume

•• Efeito fotoeléctrico ... Erad= Erem+ Ec

E_rad– energia de um fotão da radiação incidente no metal

E_rem– energia de remoção de um electrão do metal

E_c– energia cinética do electrão removido

•• Concentração de solução ... c =

n– quantidade de soluto

V– volume de solução

•• Concentração mássica de solução ... cm=

m– massa de soluto

V– volume de solução

•• Relação entre pH e concentração de H3O

+_...

pH = –log

Ö

[H₃O+] / mol dm–3

×

•• 1.ª Lei da Termodinâmica ... ∆U = W +Q +R

∆U – variação da energia interna do sistema (também representada por ∆ Ei)

W– energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de trabalho

Q– energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de calor

R– energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de radiação

m –— V n –— V m –— V

Velocidade de propagação da luz no vácuo _{c = 3,00 × 10}8

m s–1

Módulo da aceleração gravítica de um corpo junto

à superfície da Terra g = 10 m s

–2

Massa da Terra MT= 5,98 × 1024kg

Constante de Gravitação Universal _{G = 6,67 × 10}–11

N m2kg–2

Constante de Avogadro NA= 6,02 × 1023mol–1

Constante de Stefan-Boltzmann _{σ = 5,67 × 10}–8

W m–2K– 4

Produto iónico da água (a 25 °C) Kw= 1,00 × 10–14

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• Lei de Stefan-Boltzmann ... P = eσ AT4

P– potência total irradiada por um corpo

e– emissividade

σ – constante de Stefan-Boltzmann

A– área da superfície do corpo

T– temperatura absoluta do corpo

• Energia ganha ou perdida por um corpo devido à variação

da sua temperatura ... E = m c∆T

m– massa do corpo

c– capacidade térmica mássica do material de que é constituído

o corpo

∆T – variação da temperatura do corpo

•• Taxa temporal de transmissão de energia como calor... = k ∆T

Q– energia transferida através de uma barra como calor,

no intervalo de tempo ∆t

k– condutividade térmica do material de que é constituída a barra

A– área da secção recta da barra

– comprimento da barra

∆T – diferença de temperatura entre as extremidades da barra

• Trabalho realizado por uma força constante, F→→, que actua

sobre um corpo em movimento rectilíneo... W = F d cosα

d– módulo do deslocamento do ponto de aplicação da força

α – ângulo definido pela força e pelo deslocamento

• Energia cinética de translação ... Ec= m v2

m– massa

v– módulo da velocidade

• Energia potencial gravítica em relação a um nível de referência ... Ep= m g h

m– massa

g– módulo da aceleração gravítica junto à superfície da Terra

h– altura em relação ao nível de referência considerado

• Teorema da energia cinética... W = ∆Ec

W– soma dos trabalhos realizados pelas forças que actuam num corpo,

num determinado intervalo de tempo

∆Ec– variação da energia cinética do centro de massa do corpo, no mesmo

intervalo de tempo

• Lei da Gravitação Universal ... Fg= G

F_g– módulo da força gravítica exercida pela massa pontual m1(m2)

na massa pontual m2(m1)

G– constante de gravitação universal

r– distância entre as duas massas

m1 m2 –—–— r2 1 –— 2 A –— Q –— ∆t

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• 2.ª Lei de Newton ... F→= m a→

F→– resultante das forças que actuam num corpo de massa m

a

→

– aceleração do centro de massa do corpo

• Equações do movimento unidimensional com aceleração constante ... x = x0+ v0t + at2

x– valor (componente escalar) da posição v = v₀+ a t

v– valor (componente escalar) da velocidade

a– valor (componente escalar) da aceleração

t– tempo

• Equações do movimento circular com aceleração de módulo constante ac=

ac– módulo da aceleração centrípeta

v– módulo da velocidade linear v =

r– raio da trajectória

T– período do movimento ω =

ω – módulo da velocidade angular

• Comprimento de onda ... λ =

v– módulo da velocidade de propagação da onda

f– frequência do movimento ondulatório

• Função que descreve um sinal harmónico ou sinusoidal ... y =A sin (ω t)

A– amplitude do sinal

ω – frequência angular

t– tempo

• Fluxo magnético que atravessa uma superfície de área A em que existe um

campo magnético uniforme B→→ ... Φm= B A cosα

α – ângulo entre a direcção do campo e a direcção perpendicular à superfície

• Força electromotriz induzida numa espira metálica ... |εi| =

∆Φm– variação do fluxo magnético que atravessa a superfície delimitada

pela espira, no intervalo de tempo ∆t

• Lei de Snell-Descartes para a refracção ... n1sinα1= n2sinα2

n1, n2– índices de refracção dos meios 1 e 2, respectivamente

α1, α2– ângulos entre as direcções de propagação da onda e da normal

à superfície separadora no ponto de incidência, nos meios 1 e 2, respectivamente |∆Φm| –––—— ∆t v –— f 2π ––— T 2π r ––— T v2 –— r 1 – 2

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TABELA

PERIÓDICA

DOS ELEMENT

OS QUÍMICOS

55 _Cs 132,91 56 _Ba 137,33 57-71 Lant anídeos 72 Hf 178,49 73 _Ta 180,95 74 W 183,84 75 _Re 186,21 76 _Os 190,23 77 Ir 192,22 78 Pt 195,08 79 _Au 196,97 80 _Hg 200,59 81 T 204,38 82 _Pb 207,21 83 Bi 208,98 84 _Po [208,98] 85 At [209,99] 86 _Rn [222,02] 37 _Rb 85,47 38 _Sr _87,62 39 Y _88,91 40 _Zr _91,22 41 _Nb _92,91 42 _Mo _95,94 43 _Tc _97,91 44 _Ru 101,07 45 _Rh 102,91 46 _Pd 106,42 47 _Ag 107,87 48 _Cd 112,41 49 _In 114,82 50 _Sn 118,71 51 _Sb 121,76 52 _Te 127,60 53 I 126,90 54 _Xe 131,29 19 K 39,10 20 _Ca _40,08 21 _Sc 44,96 22 Ti _47,87 23 V _50,94 24 _Cr 52,00 25 _Mn _54,94 26 _Fe _55,85 27 _Co 58,93 28 Ni _58,69 29 _Cu _63,55 30 _Zn _65,41 31 _Ga _69,72 32 _Ge _72,64 33 _As _74,92 34 _Se _78,96 35 _Br _79,90 36 _Kr _83,80 11 _Na 22,99 12 _Mg _24,31 13 A _26,98 14 Si _28,09 15 P _30,97 16 S _32,07 17 C _35,45 18 _Ar _39,95 3 _Li _6,94 4 _Be _9,01 5 _B 10,81 6 _C 12,01 7 _N 14,01 8 _O 16,00 9 F 19,00 10 _Ne _20,18 1 _H _1,01 2 _He _4,00 90 _Th 232,04 91 _Pa 231,04 92 U 238,03 93 _Np _[237] 94 _Pu _[244] 95 _Am _[243] 96 _Cm _[247] 97 _Bk _[247] 98 Cf _[251] 99 _Es _[252] 100 Fm [257] 101 _Md _[258] 102 No [259] 103 Lr _[262] 58 _Ce 140,12 59 Pr 140,91 60 _Nd 144,24 61 _Pm _[145] 62 _Sm 150,36 63 _Eu 151,96 64 _Gd 157,25 65 _Tb 158,92 66 _Dy 162,50 67 _Ho 164,93 68 _Er 167,26 69 _Tm 168,93 70 _Yb 173,04 71 _Lu 174,98 87 _Fr _[223] 88 _Ra _[226] 89-103 _Actinídeos 105 Db [262] 104 Rf _[261] 107 Bh _[264] 108 Hs _[277] 109 Mt _[268]

Número atómico Elemento

Massa atómica relativa

11 0 Ds [271] 111 _Rg _[272] 89 _Ac _[227] 57 _La 138,91 106 Sg _[266] 1 2 3456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18

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1. Leia atentamente o seguinte texto.

Mais de 2/3 da superfície do nosso planeta está coberta de água líquida e mais de 5% da superfície está coberta de gelo. A atmosfera da Terra contém água nos três estados físicos – sólido, líquido e gasoso. O ciclo hidrológico – a constante circulação da água entre os reservatórios na terra, no mar e no céu – é determinante para a vida na Terra.

Sugerir que a água é um líquido muito invulgar poderia, assim, parecer absurdo. No entanto, ela apresenta diversas peculiaridades e comportamentos anómalos.

Uma das peculiaridades da água é o facto de ela dissolver quase tudo. Por esse motivo, as águas naturais contendo CO2 dissolvido, ao infiltrarem-se no solo, atravessam diversas camadas rochosas,

tornando-se geralmente ricas em sais provenientes da dissolução dos minerais existentes nessas rochas. Quando as águas naturais, ligeiramente ácidas, entram em contacto com rochas calcárias – compostas principalmente por carbonato de cálcio em combinação com algum carbonato de magnésio –, os iões H3O+(aq) reagem com os carbonatos, daí resultando bicarbonatos relativamente solúveis: a água

transforma-se numa solução bicarbonatada, que é, com frequência, fracamente alcalina. Esta é a «água dura» que causa o entupimento das canalizações e a formação de incrustações calcárias nas caldeiras.

Um dos comportamentos anómalos da água, que é traduzido pelo elevado valor de uma das suas propriedades físicas, pode ser descrito do seguinte modo: é necessário gastar mais energia para aumentar a temperatura de uma dada massa de água, no estado líquido, do que para aumentar, de outro tanto, a temperatura de uma massa igual da maior parte das outras substâncias no estado líquido! Mas este comportamento também tem benefícios: a água quente arrefece muito lentamente, uma vez que, para que a sua temperatura desça significativamente, precisa de perder uma grande quantidade de energia.

Philip Ball, H2O – Uma Biografia da Água, Temas e Debates, 2002 (adaptado)

1.1. Identifique a propriedade física a que se refere o último parágrafo do texto.

1.2. Com base na informação apresentada no texto, seleccione a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras (a) e (b), respectivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte.

Quando águas naturais, ligeiramente ácidas, entram em contacto com rochas calcárias, a concentração dessas águas em iões H3O+(aq) _____(a) e o seu pH _____(b) .

(A) ... aumenta … aumenta

(B) … aumenta … diminui

(C) … diminui … aumenta

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1.3. Justifique o facto de a molécula de água apresentar uma geometria angular, e também o facto de o ângulo de ligação nesta molécula (104,5º) ser inferior ao ângulo correspondente a uma geometria tetraédrica regular (109,5º).

1.4. A dureza de uma água está normalmente relacionada com a sua concentração em iões cálcio, Ca2+(aq), e magnésio, Mg2+(aq).

Escreva um texto relativo à dureza de uma água, no qual:

• refira uma causa antropogénica que pode influenciar a dureza de uma água de consumo doméstico; • relacione a concentração em iões cálcio e magnésio numa água com a eficiência da lavagem com

sabão, referindo o efeito dessa concentração sobre a formação de espuma e de escuma;

• indique o motivo pelo qual a eficiência da lavagem com detergente é pouco afectada pela dureza da água.

2. Nos barcos de pesca modernos é fundamental a utilização do sonar para a medição da profundidade das águas e para a detecção de cardumes. O funcionamento do sonar baseia-se na emissão e recepção de ultra-sons que, tal como esquematizado na figura 1, ao incidirem num obstáculo, são por este reflectidos.

Fig. 1

2.1. Admita que é possível registar, com um osciloscópio existente na cabina do barco, os instantes em que o sinal sonoro é enviado e recebido, após reflexão no fundo do mar.

Para medir a profundidade da água do mar num determinado local, a base de tempo do osciloscópio foi regulada para 100 ms/cm, tendo-se obtido o registo representado na figura 2.

Fig. 2

Admita que a velocidade de propagação do som na água do mar, nas condições de temperatura e salinidade locais, é de 1524 m s–1.

Calcule a profundidade da água, h, naquele local. Apresente todas as etapas de resolução.

1 cm h

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2.2. Os ultra-sons têm uma frequência superior àquela que o ouvido humano pode detectar. Seleccione a alternativa que completa correctamente a frase seguinte.

Para o mesmo meio de propagação, quanto maior for a frequência de uma onda sonora...

(A) ... menor será a sua amplitude.

(B) ... menor será o seu comprimento de onda.

(C) ... maior será o seu período.

(D) ... maior será a sua velocidade de propagação.

2.3. Os tripulantes do barco, ao avistarem um cardume, têm a sensação de que os peixes estão mais próximos da superfície da água do que na realidade se encontram.

Tendo em conta esta informação, seleccione a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras letras (a) e (b), respectivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte.

A velocidade de propagação da luz na água é _____(a) à velocidade de propagação no ar, sendo o índice de refracção da água _____(b) ao do ar.

(A) ... superior … superior ...

(B) … inferior … superior ...

(C) … inferior … inferior ...

(D) … superior … inferior ...

3. O amoníaco, NH₃, é um dos compostos de azoto melhor conhecidos e estudados. É um gás incolor, à temperatura ambiente, com um cheiro bastante irritante. O amoníaco é muito solúvel em água, sendo as soluções aquosas de amoníaco, NH₃(aq), designadas por amónia.

3.1. A libertação de amoníaco gasoso para a atmosfera constitui uma das principais fontes de poluição ambiental, uma vez que o amoníaco libertado pode dar origem, entre outros compostos, a óxidos de azoto, com implicações para a saúde e o ambiente. Destes óxidos, um dos mais tóxicos e poluentes é o dióxido de azoto, NO2, que reage rapidamente com a água para formar ácido nitroso, HNO2(aq),

e ácido nítrico, HNO3(aq), de acordo com a equação química seguinte:

2 NO2(g) + H2O()

→

HNO2(aq) + HNO3(aq)

Seleccione a alternativa que traduz como varia o número de oxidação do azoto (N) na transformação da espécie NO2(g) na espécie HNO3(aq).

(A) de +2 para +6

(B) de +4 para +3

(C) de +6 para +3

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3.2. Nos laboratórios químicos, as soluções aquosas de amoníaco, com as quais se trabalha habitualmente, são preparadas a partir de soluções aquosas comerciais, em geral muito concentradas.

3.2.1. Uma solução aquosa comercial de amoníaco, NH3(aq) (M = 17,04 g mol–1), tem uma

concentração, expressa em percentagem em massa, igual a 25 %, e uma densidade igual a 0,91 g cm–3, a uma determinada temperatura.

Calcule a concentração, expressa em mol dm–3_{, dessa solução de amoníaco.}

Apresente todas as etapas de resolução.

3.2.2. O amoníaco, em solução aquosa, quando ingerido, pode originar violentas dores de

estômago e estado de choque, muitas vezes acompanhados de edema da glote.

Tendo em conta esta informação, seleccione a alternativa que corresponde à classificação daquela substância.

(A) Tóxica

(B) Radioactiva

(C) Oxidante

(D) Inflamável

3.3. A reacção de ionização do amoníaco em água é uma reacção reversível, que pode ser traduzida pela seguinte equação química:

NH3(aq) + H2O ()

Þ

NH+4(aq) + OH–(aq)

3.3.1. Sendo o comportamento ácido-base da espécie NH3(aq) evidenciado pela reacção acima

indicada, seleccione a alternativa que identifica correctamente um par ácido-base conjugado naquela reacção.

(A) NH₃(aq) e H₂O()

(B) NH₃(aq) e OH–_(aq)

(C) H₂O() e OH–_(aq)

(D) NH₄+(aq) e H₂O()

3.3.2. Escreva a expressão que traduz a constante de equilíbrio, Kc, da reacção de ionização do

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3.3.3. Relativamente às reacções reversíveis, seleccione a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras (a), (b) e (c), respectivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte.

O valor da constante de equilíbrio de uma reacção química _____(a) das concentrações iniciais de reagentes e de produtos da reacção, dá informação sobre a _____(b) da reacção e _____(c) com a temperatura à qual a reacção ocorre.

(A) ... depende … extensão … varia …

(B) … não depende … velocidade … não varia …

(C) … não depende … extensão … varia …

(D) … depende … velocidade … não varia …

4. A Tabela Periódica corresponde a uma forma de organização dos elementos químicos de acordo com a periodicidade das suas propriedades físico-químicas, que reflecte a periodicidade das suas configurações electrónicas.

4.1. Considerando os elementos que constituem os três primeiros períodos da Tabela Periódica e tendo em conta as suas posições relativas nessa Tabela, classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes.

(A) O átomo de alumínio origina um ião tripositivo, A3+, cuja configuração electrónica é idêntica à do átomo de néon.

(B) O azoto forma com o hidrogénio um composto cujas moléculas têm geometria piramidal trigonal.

(C) O sódio é o elemento que apresenta o valor mais baixo de raio atómico.

(D) O sódio forma com o cloro um composto cujas ligações são covalentes.

(E) O flúor é, dos elementos do seu grupo, aquele que apresenta maior energia de ionização.

(F) O átomo de oxigénio origina um ião binegativo, O2–, cuja configuração electrónica é idêntica à do átomo de néon.

(G) O átomo de alumínio tem, no estado fundamental, a configuração electrónica 1s22s22p63s23p3.

(H) O carbono forma com o hidrogénio um composto cujas moléculas têm geometria tetraédrica.

4.2. O gráfico da figura 3 representa a relação entre a energia de ionização e o número atómico dos elementos, ao longo do 2.º Período da Tabela Periódica.

Fig. 3

Justifique o facto de a energia de ionização apresentar uma tendência geral para aumentar ao longo do 2.º Período da Tabela Periódica.

2000 1600 1200 800 400 0 2 4 6 8 10 12 Li Be B C N O F Ne

Energia de ionização / kJ mol

1

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5. Um automóvel, de massa 1200 kg, encontrava-se estacionado no cimo de uma rampa, conforme representado na figura 4, quando, acidentalmente, se destravou. Deslizou ao longo da rampa, com aceleração aproximadamente constante, até colidir com outro veículo, que se encontrava parado num semáforo. Considere que o desnível entre as posições A e B, representadas na figura, é de 8,0 m e que o automóvel percorreu 60 m entre essas duas posições.

Fig. 4

5.1. Com a colisão, o ponteiro do velocímetro do automóvel que deslizou ao longo da rampa ficou encravado, indicando que a sua velocidade no instante do choque era 42 km h–1_.

Calcule o módulo da energia dissipada pelo sistema automóvel + Terra, no percurso considerado. Apresente todas as etapas de resolução.

5.2. Seleccione a alternativa que completa correctamente a frase seguinte.

O trabalho realizado pelo peso do automóvel, no percurso entre as posições A e B, pode ser calculado pela expressão...

(A) ... W = – 10 × 1200 × 8,0 J (B) ... W = 10 × 1200 × 8,0 J (C) ... W = – 10 × 1200 × 60 J (D) ... W = 10 × 1200 × 60 J B A 8,0 m 60 m

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5.3. Seleccione o gráfico que traduz a relação entre a energia cinética, Ec, do automóvel e a distância, d,

por ele percorrida desde a posição A até à posição B.

5.4. Pretende-se instalar um painel fotovoltaico para carregar a bateria que alimenta o circuito eléctrico do semáforo representado na figura 5.

Fig. 5

5.4.1. Considere que uma célula fotovoltaica com a área de 1,00 × 10–2m2 fornece, em média,

durante um dia, a energia de 3,89 × 104J.

Admitindo que a potência consumida pelo semáforo é 5,0 x 102_{W, funcionando este 24 horas}

por dia, e que o rendimento da bateria é 50%, calcule a área de painel fotovoltaico necessária para alimentar o circuito eléctrico do semáforo.

luz solar painel fotovoltaico bateria (C) d Ec Ec (D) d (B) d Ec (A) d Ec 0 0 0 0

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5.4.2. Com base na informação apresentada no texto, seleccione a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras (a) e (b), respectivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte.

O rendimento médio do painel fotovoltaico _____(a) da sua orientação relativamente aos pontos cardeais e _____(b) da sua inclinação.

(A) ... não depende … não depende ...

(B) ... não depende … depende ...

(C) ... depende … depende ...

(D) ... depende … não depende ...

6. Para estudar a relação entre a veloci-dade de lançamento horizontal de um projéctil e o seu alcance, um grupo de alunos usou o seguinte material:

– uma calha polida flexível, montada sobre uma mesa, de modo a que o troço final fosse horizontal;

– uma fita métrica;

– uma caixa, de altura muito reduzida, contendo areia;

– uma pequena esfera de aço.

O material foi montado de acordo com o esquema representado na figura 6 (a figura não se encontra à escala).

A esfera foi abandonada no ponto A, situado sobre a calha, e acabou por cair na caixa com areia, onde deixou uma marca (ponto E).

Para medir o alcance da esfera, os alunos devem medir a distância entre os pontos...

(A) ... A e E. (B) ... C e E. (C) ... B e E. (D) ... D e E. A B C D 80,0 cm 24,0 cm 30,0 cm 95,0 cm E Fig. 6

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6.2. Considere que a caixa que contém areia tem um comprimento de 30,0 cm.

Verifique que, sendo desprezáveis o atrito e a resistência do ar, os alunos podem colocar a caixa na posição indicada na figura 6, quando abandonam a esfera na posição A.

Se, na experiência realizada pelos alunos, o atrito entre a calha e a esfera não for desprezável...

(A) ... o tempo de voo da esfera aumenta.

(B) ... o tempo de voo da esfera diminui.

(C) ... a esfera cai mais próximo da mesa.

(D) ... a esfera cai mais longe da mesa.

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COTAÇÕES 1. 1.1. ... 5 pontos 1.2. ... 5 pontos 1.3. ... 10 pontos 1.4. ... 20 pontos 2. 2.1. ... 10 pontos 2.2. ... 5 pontos 2.3. ... 5 pontos 3. 3.1. ... 5 pontos 3.2. 3.2.1. ... 20 pontos 3.2.2. ... 5 pontos 3.3. 3.3.1. ... 5 pontos 3.3.2. ... 5 pontos 3.3.3. ... 5 pontos 4. 4.1. ... 10 pontos 4.2. ... 10 pontos 5. 5.1. ... 10 pontos 5.2. ... 5 pontos 5.3. ... 5 pontos 5.4. 5.4.1. ... 20 pontos 5.4.2. ... 5 pontos 6. 6.1. ... 5 pontos 6.2. ... 20 pontos 6.3. ... 5 pontos ___________ TOTAL ... 200 pontos

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Prova Escrita de Física e Química A

11.º/12.º anos de Escolaridade

Prova 715/Época Especial

10 Páginas

Duração da Prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos

2008

COTAÇÕES 1. 1.1. ... 5 pontos 1.2. ... 5 pontos 1.3. ... 10 pontos 1.4. ... 20 pontos 2. 2.1. ... 10 pontos 2.2. ... 5 pontos 2.3. ... 5 pontos 3. 3.1. ... 5 pontos 3.2. 3.2.1. ... 20 pontos 3.2.2. ... 5 pontos 3.3. 3.3.1. ... 5 pontos 3.3.2. ... 5 pontos 3.3.3. ... 5 pontos 4. 4.1. ... 10 pontos 4.2. ... 10 pontos 5. 5.1. ... 10 pontos 5.2. ... 5 pontos 5.3. ... 5 pontos 5.4. 5.4.1. ... 20 pontos 5.4.2. ... 5 pontos 6. 6.1. ... 5 pontos 6.2. ... 20 pontos 6.3. ... 5 pontos ___________ TOTAL... 200 pontos

EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO

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CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO

Itens de resposta fechada de escolha múltipla

As respostas em que é assinalada a alternativa correcta são classificadas com a cotação total do item. As respostas incorrectas são classificadas com zero pontos. Não há lugar a classificações intermédias.

As respostas nas quais são assinaladas mais do que uma opção de resposta (ainda que nelas esteja incluída a opção correcta) são classificadas com zero pontos.

Itens de resposta fechada curta

As respostas correctas são classificadas com a cotação total do item. As respostas incorrectas são classificadas com zero pontos. Não há lugar a classificações intermédias.

Se a resposta contiver um número de elementos que exceda o solicitado, só será considerado para efeito de classificação o número de elementos pedido, considerando a ordem pela qual os vários elementos de resposta são apresentados.

Se a resposta contiver elementos contraditórios em relação aos elementos considerados correctos, é atribuída a classificação de zero pontos.

Itens de resposta fechada de verdadeiro/falso

A classificação é atribuída de acordo com o nível de desempenho.

As respostas em que todas as afirmações sejam identificadas como verdadeiras ou como falsas são classificadas com zero pontos.

Itens de resposta aberta

Os critérios de classificação dos itens de resposta aberta apresentam-se organizados por níveis de desempenho. A cada nível de desempenho corresponde uma dada pontuação.

As respostas, desde que correctas, podem não apresentar exactamente os termos e/ou as expressões constantes dos critérios específicos de classificação, desde que a linguagem usada em alternativa seja adequada e rigorosa.

Itens de resposta aberta curta

A classificação é atribuída de acordo com o nível de desempenho.

Se a resposta contiver um número de elementos que exceda o solicitado, só será considerado para efeito de classificação o número de elementos pedido, considerando a ordem pela qual os vários elementos de resposta são apresentados.

Se a resposta contiver elementos contraditórios em relação aos elementos considerados correctos, é atribuída a classificação de zero pontos.

Itens de resposta aberta extensa

Nos itens de resposta aberta extensa e que impliquem a produção de um texto, a classificação a atribuir traduz a avaliação simultânea das competências específicas da disciplina e das competências de comunicação escrita em língua portuguesa.

A avaliação das competências de comunicação escrita em língua portuguesa contribui para valorizar a classificação atribuída ao desempenho no domínio das competências específicas da disciplina. Esta valorização é cerca de 10% da cotação do item e faz-se de acordo com os níveis de desempenho descritos no quadro seguinte:

(19)

A valorização correspondente ao desempenho no domínio da comunicação escrita em língua portuguesa só será atribuída aos tópicos que apresentem correcção científica.

Assim, no caso de a resposta não atingir o nível 1 de desempenho no domínio específico da disciplina, a classificação a atribuir é zero pontos. Neste caso, não é classificado o desempenho no domínio da comunicação escrita em língua portuguesa.

Itens de resposta aberta de cálculo de uma (ou mais) grandeza(s)

Nos itens de cálculo de uma (ou mais) grandeza(s) a classificação a atribuir decorre do enquadramento simultâneo em níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas necessárias à resolução do item, de acordo com os critérios específicos de classificação, e em níveis de desempenho relacionados com o tipo de erros cometidos.

Os níveis de desempenho, relacionados com o tipo de erros cometidos, correspondem aos descritores apresentados no quadro seguinte:

Erros de tipo 1 – erros de cálculo numérico, transcrição incorrecta de dados, conversão incorrecta de unidades ou unidades incorrectas no resultado final, desde que coerentes com a grandeza calculada. Erros de tipo 2 – erros de cálculo analítico, ausência de conversão de unidades*, ausência de unidades no resultado final, unidades incorrectas no resultado final não coerentes com a grandeza calculada, e outros erros que não possam ser considerados de tipo 1.

* Qualquer que seja o número de conversões de unidades não efectuadas, contabiliza-se apenas como um erro de tipo 2.

Nível Descritor

4 Ausência de erros.

3 Apenas erros de tipo 1, qualquer que seja o seu número.

2 Apenas um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1. 1 Mais do que um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1.

Nível Descritor

3

Composição bem estruturada, com utilização de terminologia científica adequada, sem erros de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia, ou com erros esporádicos, cuja gravidade não implique perda de inteligibilidade e/ou rigor de sentido.

2

Composição razoavelmente estruturada, com utilização ocasional de terminologia científica não adequada, e/ou com alguns erros de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia, cuja gravidade não implique perda de inteligibilidade e/ou de sentido.

1

Composição sem estruturação aparente e/ou com utilização de terminologia científica não adequada, e/ou com a presença de erros graves de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia, cuja gravidade implique perda frequente de inteligibilidade e/ou de sentido.

(20)

Na atribuição dos níveis de desempenho acima descritos, os erros cometidos só são contabilizados nas etapas que venham a ser consideradas para a classificação do item.

O examinando deve respeitar sempre a instrução relativa à apresentação de todas as etapas de resolução, devendo explicitar todos os cálculos que tiver de efectuar, assim como apresentar todas as justificações e/ou conclusões eventualmente solicitadas.

No quadro seguinte apresentam-se os critérios de classificação a aplicar às respostas aos itens de cálculo de uma (ou mais) grandeza(s) em situações não consideradas anteriormente.

Situação Classificação

Utilização de processos de resolução do item que não respeitam as instruções dadas.

Não são consideradas as etapas cuja resolução esteja relacionada com a instrução não respeitada.

Utilização de processos de resolução do item não previstos nos critérios específicos.

Deve ser classificado qualquer processo de resolução cientificamente correcto, ainda que não previsto nos critérios específicos de classificação nem no Programa da disciplina, desde que respeite as instruções dadas.

Não explicitação dos cálculos necessários à resolução de uma ou mais etapas.

Não são consideradas as etapas em que ocorram essas omissões, ainda que seja apresentado um resultado final correcto.

Não resolução de uma etapa necessária aos cálculos subsequentes.

Se o examinando explicitar inequivocamente a necessidade de calcular o valor da grandeza solicitada nessa etapa, as etapas subsequentes deverão ser consideradas para efeito de classificação.

(21)

CRITÉRIOS ESPECÍFICOS DE CLASSIFICAÇÃO

1.1. ... 5 pontos Capacidade térmica mássica.

1.2. (C) ... 5 pontos

1.3. ... 10 pontos A resposta deve contemplar os seguintes elementos:

• O átomo de oxigénio da molécula de água tem dois pares de electrões de valência não ligantes, que repelem os pares de electrões ligantes, pelo que a molécula apresenta uma geometria angular. • Como a repulsão entre pares não ligantes é superior à repulsão entre pares ligantes, os átomos de

hidrogénio são forçados a aproximar-se mais do que o esperado numa disposição tetraédrica.

A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:

1.4. ... 20 pontos A resposta deve contemplar os seguintes tópicos:

• A dureza de uma água de consumo doméstico pode ser alterada pela adição de compostos de cálcio nas Estações de Tratamento de Águas.

• Os iões Ca2+ _{e Mg}2+_{, presentes em águas duras, formam, com o sabão, compostos muito pouco}

solúveis, que precipitam – a chamada escuma – o que reduz a formação de espuma. Assim, quanto maior é a concentração daqueles iões, menor é a eficiência da lavagem com sabão.

• Os detergentes não precipitam em águas duras (ou não formam escuma, ou contêm agentes complexantes que dificultam a formação de escuma).

* Descritores apresentados no primeiro quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação. Descritores do nível de desempenho relacionado

com o tipo de erros cometidos Descritores do nível de desempenho

relacionado com a consecução das etapas

Níveis*

1 2 3

Níveis

3 A resposta contempla os três tópicos solicitados. 18 19 20 2 A resposta contempla dois dos tópicos solicitados. 12 13 14 1 A resposta contempla apenas um dos tópicos solicitados. 6 7 8

Nível Descritor Classificação

(pontos) 2 Refere os dois elementos de resposta solicitados. 10 1 Refere apenas um dos elementos de resposta solicitados. 5

(22)

2.1. ... 10 pontos A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:

• Identifica, implícita ou explicitamente, o intervalo de tempo que decorre entre a emissão do ultra-som e a sua recepção (∆t = 400 ms) ou identifica, implícita ou explicitamente, o intervalo de tempo que decorre entre a emissão do ultra-som e a sua reflexão no fundo do mar (∆t = 200 ms).

• Calcula a profundidade da água naquele local (h = 305 m).

A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:

* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.

2.2. (B) ... 5 pontos

2.3. (B) ... 5 pontos

3.1. (D) ... 5 pontos

3.2.1. ... 20 pontos A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta: • Calcula a quantidade de amoníaco existente em 25 g desta substância (n = 1,47 mol). • Calcula o volume de 100 g de solução (V = 110 cm3_).

• Calcula a concentração da solução na unidade pedida (c = 13 mol dm–3

).

3.2.2. (A) ... 5 pontos Descritores do nível de desempenho relacionado

Níveis*

4 3 2 1

Níveis

3 A resolução contempla as três etapas consideradas. 20 19 17 14 2 A resolução contempla duas das etapas consideradas. 13 12 10 7 1 A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas. 6 5 3 0

Descritores do nível de desempenho relacionado com o tipo de erros cometidos Descritores do nível de desempenho

Níveis*

4 3 2 1

Níveis

2 A resolução contempla as duas etapas consideradas. 10 9 7 5 1 A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas. 5 4 2 0

(23)

3.3.1. (C) ... 5 pontos

3.3.2. ... 5 pontos

Nota:Deve ser atribuída a cotação total do item se o examinando escrever a expressão de Kcomitindo [H2O]e.

3.3.3. (C) ... 5 pontos

4.1. Verdadeiras – (A), (B), (E), (F), (H); Falsas – (C), (D), (G) ... 10 pontos

4.2. ... 10 pontos A resposta deve contemplar os seguintes elementos:

• A carga nuclear aumenta ao longo do 2.º período da Tabela Periódica, provocando uma diminuição do raio atómico.

ou

A carga nuclear aumenta ao longo do 2.º período da Tabela Periódica, estando todos os electrões de valência no mesmo nível energético.

• Como consequência, a força de atracção núcleo-electrão torna-se mais intensa, pelo que é mais difícil remover um dos electrões de valência.

Nível Descritor Classificação

(pontos) 2 Refere os dois elementos de resposta solicitados. 10 1 Refere apenas um dos elementos de resposta solicitados. 5

Número de afirmações assinaladas correctamente Classificação (pontos) 7 ou 8 10 5 ou 6 7 3 ou 4 3 0 ou 1 ou 2 0

[

]

c NH OH NH H O e e e e K + − 4 3 2       = _ _ _       

(24)

• Calcula a energia mecânica inicial do sistema (Emi= 9,60 × 104 J).

• Calcula a energia mecânica final do sistema (Emf = 8,17 × 104 J) e o módulo da energia dissipada

( |E | = 1,4 × 104_J).

5.2. (B) ... 5 pontos

5.3. (A) ... 5 pontos

5.4.1. ... 20 pontos A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta: • Calcula a energia necessária para alimentar o semáforo, durante um dia (Eu= 4,32 × 107 J).

• Tendo em conta a energia necessária para alimentar o semáforo, calcula a energia que é necessário transferir, por dia, para a bateria (Ef = 8,64 × 107J).

• Calcula a área de painel fotovoltaico necessária (A = 22 m2_).

5.4.2. (C) ... 5 pontos Descritores do nível de desempenho relacionado

Níveis*

4 3 2 1

Níveis

Descritores do nível de desempenho relacionado com o tipo de erros cometidos Descritores do nível de desempenho

Níveis*

4 3 2 1

Níveis

2 A resolução contempla as duas etapas consideradas. 10 9 7 5 1 A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas. 5 4 2 0

(25)

6.1. (D) ... 5 pontos

• Calcula a velocidade da esfera no ponto B (v = 2,19 m s–1_).

• Calcula o tempo de voo da esfera (t = 0,400 s). • Calcula o alcance (x = 88 cm).

6.3. (C) ... 5 pontos Descritores do nível de desempenho relacionado

Níveis*

4 3 2 1

Níveis

(26)

EXAMES NACIONAIS DO ENSINO SECUNDÁRIO, 2008 – ÉPOCA ESPECIAL GRELHA DE CLASSIFICAÇÃO – FÍSICA E QUÍMICA A (Cód. 715) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Código Confidencial da Escola Número Convencional da Prova Versão da Prova 1.1. (5) 1.2. (5) 1.3. (10) 1.4. (20) 2.1. (10) 2.2. (5) 2.3. (5) 3.1. (5) 3.2.1. (20) 3.2.2. (5) 3.3.1. (5) 3.3.2. (5) 3.3.3. (5) 4.1. (10) 4.2. (10) 5.1. (10) 5.2. (5) 5.3. (5) 5.4.1. (20) 5.4.2. (5) 6.1. (5) 6.2. (20) 6.3. (5) TOTAL DA PROVA (200)