← Voltar para a lista de provas Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx) — Exército Brasileiro · Concurso de Admissão à EsPCEx 45 questões nesta prova · página 2 de 3 · 44 com gabarito Gabarito disponível Gabarito disponível Pressão hidrostática em recipientes de formatos diferentes, mesma altura e mesmo líquido. Pelo teorema de Stevin, a pressão na base é p = p_atm + ρ·g·h, e depende apenas da altura da coluna, da densidade e da gravidade. Como h e o líquido são iguais, as pressões nas bases são iguais, independentemente das áreas da base ou do topo. A e C) as pressões nas bases são iguais, e nenhum recipiente tem pressão maior. B) o topo está aberto, então todos têm a pressão atmosférica. D) a pressão no topo é a atmosférica, e não depende da altura da coluna. E) está correta. Referência: Hidrostática – Teorema de Stevin. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Velocidade do helicóptero e do vento a partir das velocidades em relação ao solo na ida e na volta. Na ida (a favor do vento): V₁ = VH + VV. Na volta (contra o vento): V₂ = VH − VV. Somando as equações, VH = (V₁ + V₂)/2. Subtraindo, VV = (V₁ − V₂)/2. B, C, D e E) trocam ou repetem as expressões, ou trazem sinal negativo, o que é impossível para um módulo. A) está correta. Referência: Cinemática – composição de movimentos (velocidade relativa). Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Calor trocado com o meio na mistura de águas com temperatura final de 20 °C. Somando os calores de todas as massas de água: Q = 20·1·(20 − 100) + 80·1·(20 − 10) = −1600 + 800 = −800 cal. O valor negativo indica que o sistema perdeu 800 cal para o meio externo, pois, sem trocas, a soma seria zero. A e B) têm sinal positivo e valores incorretos. C) −450 e E) −820 não resultam do cálculo. D) −800 cal está correta. Referência: Calorimetria – Q = m·c·ΔT e conservação de energia. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Equilíbrio de Haber: deslocamento e quociente de reação. I é falsa: aumentar N₂ desloca o equilíbrio para formar mais NH₃, consumindo H₂. II é falsa: Qc = [NH₃]²/([N₂][H₂]³) = 4/(10·1) = 0,4, e não 0,0125. III é verdadeira: o aumento da pressão total favorece o lado com menos mols gasosos (4 → 2), isto é, a formação de NH₃. IV é verdadeira: adicionar H₂ desloca para formar NH₃. A, B, C e E) todas incluem I ou II, que são falsas. D) III e IV está correta. Referência: Princípio de Le Chatelier; quociente de reação Qc. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Afirmativas sobre a reação KMnO₄ + glicerol (propan-1,2,3-triol). I: o glicerol é C₃H₈O₃ (verdadeira). II: a reação produz chama, logo é exotérmica, e não endotérmica (falsa). III: o Mn passa de +7 para +3, então o KMnO₄ se reduz e é o agente oxidante (verdadeira). IV: o CO₂ é linear, sem pares livres no carbono (verdadeira). V: no KMnO₄, K = +1 e O = −2 dão Mn = +7 (verdadeira). Estão corretas I, III, IV e V. B, D e E incluem a afirmativa II, que é falsa. C omite a afirmativa I, que é verdadeira. A) está correta. Referência: Nox, agente oxidante, geometria molecular (VSEPR) e termoquímica. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Lei de Hess para a entalpia de formação do diborano e classificação das reações. I: na reação (2), a energia aparece subtraída no lado dos reagentes, o que indica liberação; logo ela é exotérmica com ΔH = −2035 kJ. II: as três reações liberam energia (ΔH = −1273, −2035 e −242 kJ). III: 2B + 3H₂ → B₂H₆ resulta de (1) + 3·(3) + inversa de (2), então ΔH = −1273 − 726 + 2035 = +36 kJ/mol. As três afirmativas estão corretas. A, B, C e D) cada uma omite pelo menos uma afirmativa que é verdadeira. E) I, II e III está correta. Referência: Termoquímica – Lei de Hess; entalpia de formação. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponívelEsPCEx — Concurso de Admissão 2024 — Provas de Português, Física, Química e Redação (1º dia) — Modelo A
Podemos afirmar queResolução comentada
Análise das alternativas
Dados: Todas as cargas e E⃗ são coplanares ao plano xy.
Q₁ = Q₂ = −Q₃; y₃ − y₁ = x₃ − x₂; Q₃ > 0; sen(45°) = cos(45°) = √2/2
Podemos afirmar que, no instante em que o desenho é representado, a intensidade da corrente elétrica circulando no retângulo é de:Resolução comentada
Análise das alternativas
Dados: Considere g⃗ o vetor aceleração da gravidade.
O desenho que melhor representa o vetor aceleração resultante da massa do pêndulo ao longo da trajetória I, II, III, IV, V é:
Dado: Considere o calor específico da água líquida igual a 1 cal/g°CResolução comentada
Análise das alternativas
(Adaptada de: BROWN, T.L.; LEMAY, H.E.; BURSTEN, B.E..Química, a ciência Central. São Paulo: Prentice Hall, 2005, 9 ed, p. 224.)
Com base na comparação entre os pares de raios da ilustração, a alternativa que apresenta espécies químicas que podem ser representadas, adequada e respectivamente, pelos pares 1 e 2, 3 e 4, e 5 e 6 é:
Para o preparo do aquecedor químico sem chamas, cada um dos 50 soldados de um pelotão levou consigo um pote contendo 140 g de óxido de cálcio, com 80 % de pureza. Considerando-se o consumo total do reagente de todos os soldados do pelotão e a reação completa do óxido de cálcio com a água, a massa de produto gerada nessa reação foi de
(Adaptado de: BROWN, T.L.; LEMAY, H.E.; BURSTEN, B.E..Química, a ciência Central. São Paulo: Prentice Hall, 2005, 9 ed, p. 534.)
O processo de Haber, ou processo de Haber-Bosch, promove a formação de amônia a partir da reação elementar entre nitrogênio e hidrogênio gasosos. Esta reação pode se apresentar na forma de um equilíbrio químico, conforme a equação: 1 N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g). Sobre esse equilíbrio, analise as afirmativas abaixo.
I – O aumento da pressão parcial de N₂ desloca o equilíbrio no sentido de formar mais H₂.
II – Em determinada condição, se a concentração de N₂ for de 10 mol L⁻¹, de H₂ for de 1 mol L⁻¹ e de NH₃ for de 2 mol L⁻¹, o quociente da reação (Qc) será de 0,0125.
III – O aumento da pressão total aumenta a formação de NH₃.
IV – A adição de gás H₂, a volume constante, desloca o equilíbrio químico no sentido de formar mais NH₃.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenasResolução comentada
Análise das alternativas
14 KMnO₄ + 4 propan-1,2,3-triol → 7 K₂CO₃ + 7 Mn₂O₃ + 5 CO₂ + 16 H₂O
Sobre os assuntos tratados no texto acima, são feitas as seguintes afirmativas:
I – O propan-1,2,3-triol possui a fórmula molecular C₃H₈O₃.
II – A reação entre permanganato de potássio e propan-1,2,3-triol é endotérmica.
III – O permanganato de potássio é o agente oxidante da reação.
IV – De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, a geometria molecular do dióxido de carbono é linear.
V – O número de oxidação do átomo de manganês no KMnO₄ é +7.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenasResolução comentada
Análise das alternativas
Em relação às substâncias citadas, são feitas as seguintes afirmações:
I – A adição dessas substâncias à água deixa a temperatura de congelamento da mistura menor do que a temperatura de congelamento da água pura.
II – O 3-(4-tercbutilfenil)-2-metilpropanal possui a menor solubilidade em água em comparação ao etilenoglicol e ao propilenoglicol.
III – Devido à presença de grupos hidroxila em sua estrutura, a molécula de etilenoglicol não é capaz de estabelecer interações intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio.
IV – Considerando-se uma mesma quantidade de massa, a substância que apresentará a maior quantidade de átomos de oxigênio será o propilenoglicol.
V – A substância 3-(4-tercbutilfenil)-2-metilpropanal possui 2 (dois) isômeros ópticos.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
(1) 2 B (s) + 3/2 O₂ (g) → B₂O₃ (s) + 1273 kJ
(2) B₂H₆ (g) + 3 O₂ (g) – 2035 kJ → B₂O₃ (s) + 3 H₂O (g)
(3) H₂ (g) + 1/2 O₂ (g) → H₂O (g) + 242 kJ
Com base nessas reações e nos calores envolvidos nos processos, são feitas as seguintes afirmações:
I – A reação número dois é exotérmica e o ∆H = – 2035 kJ.
II – As três reações são exotérmicas.
III – A entalpia de formação do diborano é +36 kJ mol⁻¹.
Das afirmativas feitas, está(ão) correta(s) apenasResolução comentada
Análise das alternativas
(Modificado de USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química. 12. ed. São Paulo: Editora Saraiva, 2009, Vol.2, p. 295.)
Algumas tubulações e dutos possuem sistemas com eletrodos de sacrifício como método de proteção contra a corrosão. Considere o esquema de um eletrodo de sacrifício acoplado a um duto metálico, conforme a figura, e o potencial padrão de cada uma das espécies químicas listadas a seguir.
Equações de Semirreações de redução — Eºred (V)
Mg²⁺ + 2 e⁻ → Mg (s) — - 2,73
Fe²⁺ + 2 e⁻ → Fe (s) — - 0,44
Ni²⁺ + 2 e⁻ → Ni (s) — - 0,26
Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu (s) — + 0,34
Au³⁺ + 3 e⁻ → Au (s) — + 1,50
Baseado na proteção contra a corrosão da tubulação e considerando o esquema e os processos eletroquímicos envolvidos, são feitas as seguintes afirmativas:
I – O metal níquel pode ser utilizado como ânodo de sacrifício (metal II) caso a tubulação (metal I) seja de cobre.
II – O ânodo de sacrifício (metal II) sofre uma reação de redução, aumentando sua massa ao longo do tempo.
III – O metal cobre pode ser utilizado como ânodo de sacrifício (metal II) caso a tubulação (metal I) seja de ferro.
IV – O metal usado no eletrodo de sacrifício (metal II) será o agente oxidante na reação eletroquímica.
V – Caso a tubulação (metal I) seja de ouro, o ânodo de sacrifício (metal II) pode ser constituído por qualquer um dos outros metais apresentados na lista acima.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
O hexogênio (RDX), explosivo muito utilizado para fins militares, se decompõe de acordo com a equação:
C₃H₆N₃(NO₂)₃ (s) → 2 CO₂ (g) + CO (g) + H₂O (g) + 2 H₂ (g) + 3 N₂ (g)
Considerando um comportamento ideal dos gases e que, à temperatura de 727 ºC, a detonação de 2,22 g de RDX libera um volume total de 14,76 L de gases formados, a pressão total atingida será de
Dados: Constante dos gases ideais: R = 0,082 atm L mol⁻¹ K⁻¹
Relação de temperatura: TKelvin (K) = TCelsius (ºC) + 273
Um gás ideal sofre uma transformação cíclica ABCA conforme indicado no gráfico pressão (P) x volume (V) do desenho a seguir.
Ao nível do mar, três recipientes R₁, R₂ e R₃ abertos, de formatos diferentes mas com a mesma altura, foram totalmente preenchidos com o mesmo líquido. Sabendo que as áreas da base de R₂ e R₃ são iguais entre si e menores do que a área da base de R₁, e que a área do topo de R₂ e R₁ são iguais entre si e menores do que a área do topo de R₃, podemos afirmar que
Dois carros, C₁ e C₂, descrevem, inicialmente, movimentos retilíneos uniformes com velocidades de módulo, respectivamente, iguais a v₁ = 15 m/s e v₂ = 20 m/s ao longo de estradas diferentes que se cruzam. Eles deslocam-se no sentido do cruzamento das estradas, no ponto O, conforme indicado no desenho a seguir. Quando C₁ está a uma distância D do ponto O, o seu motorista percebe que ocorrerá uma colisão com C₂ exatamente em O. Imediatamente, para evitar a colisão, o motorista passa a imprimir uma aceleração constante de módulo α no carro C₁ de modo a alcançar o ponto O antes da chegada de C₂. Ele é bem sucedido e a distância entre os dois carros é de 20 m quando C₂ chega no ponto O. No instante que o motorista de C₁ começou a acionar o acelerador, a distância entre os dois carros era de:
Duas calotas esféricas idênticas são espelhadas em lados diferentes de modo a formarem o espelho convexo (α₁), e o espelho côncavo (α₂), ambos gaussianos. Eles são dispostos com seus respectivos eixos principais sobre a reta r, conforme representado no desenho a seguir. Entre os espelhos, no centro de curvatura de α₂ e a 2,0 mm do vértice de α₁ , é colocado um ponto luminoso O sobre a reta r. Sabendo que a distância focal de α₁ é 1,0 mm, a distância entre a primeira imagem do ponto luminoso formada por α₁ e a primeira imagem do ponto luminoso formada por α₂ é de, aproximadamente:
O desenho a seguir representa um sistema em equilíbrio estático composto por duas hastes finas sem massa, h₁ e h₂ , fios verticais e duas molas iguais, M₁ e M₂ , com constante elástica igual a k, todos ideais. O bloco A tem peso P e está preso à haste h₁ horizontal. A haste h₂ forma um ângulo θ com a direção horizontal e, em suas extremidades, estão presas as molas M₁ e M₂, distendidas e fixas ao solo. Os pontos das barras em que estão presos os fios e as distâncias envolvidas estão indicadas no desenho. Podemos afirmar que θ será:
Em uma região plana do espaço há um campo elétrico uniforme E⃗. A região foi mapeada com os eixos cartesianos xy. Duas cargas puntiformes Q₁ e Q₂ estão fixadas nesse plano e uma terceira carga Q₃ é abandonada em um ponto do plano de modo que fique em repouso sob a ação exclusiva das forças elétricas. As respectivas coordenadas das cargas estão representadas no desenho abaixo. Podemos afirmar que E⃗ forma com o sentido positivo do eixo x um ângulo θ que satisfaz a seguinte condição:
O desenho a seguir representa um retângulo formado por duas hastes paralelas, condutoras, sendo uma ideal e a outra com resistência R constante e, ainda, dois fios condutores, paralelos e ideais. Os fios, de comprimento L, deslocam-se com as extremidades sobre as hastes com velocidades constantes, paralelas às hastes e respectivamente iguais a v⃗₁ e v⃗₂. Na região do retângulo há um campo magnético uniforme B⃗, perpendicular ao plano da folha desta prova e saindo dela.
Um helicóptero voa com velocidade constante de módulo V₁, em relação ao solo, de uma posição A até outra posição B, horizontalmente na mesma direção e sentido do vento. Ao retornar, pelo mesmo trajeto, agora contra o vento, sua velocidade constante tem módulo V₂ em relação ao solo. O valor do módulo da velocidade do helicóptero VH, que é o mesmo na ida e na volta, em relação à massa de ar, e o valor do módulo da velocidade constante do vento VV, em relação ao solo, são respectivamente:
O desenho a seguir representa um pêndulo simples, preso ao teto no ponto O, e que, desprezando as forças dissipativas, descreve um movimento periódico em um plano, com um ângulo de abertura grande, entre os pontos extremos I e V da sua trajetória.
Ao nível do mar, em um recipiente de capacidade térmica desprezível, misturamos 20 g de água líquida a 100°C com 80 g de água a 10°C. A mistura troca calor com o meio externo e atinge o equilíbrio térmico a uma temperatura de 20°C. Até atingir o equilíbrio térmico, a quantidade de calor que é trocada entre toda massa de água do recipiente e o meio externo é:
No circuito desenhado abaixo, estão representados geradores ideais e cada um com f.e.m E; cinco resistores ôhmicos de resistência R; um amperímetro e um voltímetro ideais. As leituras no amperímetro e no voltímetro são, respectivamente, iguais a:
Em um rio, um barco está amarrado a uma estaca através de uma corda ideal com 5,0 m de comprimento, fixa nos pontos A e B de mesma altura. Um peso de 100 N é suspenso no meio dessa corda. O rio possui uma correnteza que exerce sobre o barco uma força de arrasto horizontal F⃗c de intensidade igual a 50 N, conforme indicado no desenho. A corda, a estaca e F⃗c são coplanares. Considerando que todo o sistema encontra-se em equilíbrio estático, a intensidade da tração na corda e a distância do barco à estaca são, respectivamente, iguais a:
Na ilustração abaixo, considere que cada semicircunferência representa o raio de uma espécie química. São ilustrados os raios de átomos neutros e de íons. As espécies representadas foram genericamente denominadas 1, 2, 3, 4, 5 e 6.
Em atividades militares de campo, podem ser usados aquecedores químicos sem chama para o aquecimento de rações operacionais. O óxido de cálcio – CaO – é um dos principais produtos químicos aproveitados nesses aquecedores. Esse composto químico reage com a água, gerando como produto o hidróxido de cálcio – Ca(OH)₂ – além de grande quantidade de calor. Por ser extremamente exotérmico, esse processo pode ser empregado como aquecedor químico para esquentar rações operacionais em atividades militares.
Em 1912, o químico alemão Fritz Haber (1868-1934) desenvolveu um processo para sintetizar amônia (NH₃) diretamente a partir de nitrogênio (N₂) e hidrogênio (H₂). O processo é algumas vezes chamado de Haber-Bosch também para homenagear Karl Bosch, engenheiro que desenvolveu o equipamento para a produção industrial de amônia. Na Primeira Guerra Mundial, para a produção de explosivos, a Alemanha dependia de insumos à base de nitrogênio de outros países. Bloqueios navais cortaram esse suprimento. Entretanto, pela fixação de nitrogênio do ar, a Alemanha foi capaz de continuar a produzir explosivos. Especialistas estimaram que a Primeira Guerra Mundial teria terminado antes de 1918 se não fosse o processo de Haber.
Uma das possibilidades químicas de obtenção de fogo é a reação entre permanganato de potássio (KMnO₄) e propan-1,2,3-triol, que libera energia térmica suficiente para gerar uma chama, cuja reação pode ser descrita da seguinte forma:
Os lenços umedecidos são um produto criado na década de 1950 nos EUA e que, de certa forma, revolucionaram os cuidados de higiene pessoal, especialmente em relação aos bebês e às crianças pequenas. Na composição destes produtos, a água é o componente majoritário, mas também são encontradas diversas outras substâncias como o etilenoglicol, o propilenoglicol e o 3-(4-tercbutilfenil)-2-metilpropanal, representadas abaixo:
O diborano (B₂H₆) é um hidreto de boro altamente reativo, sendo considerado um possível combustível e propelente de foguetes em programas espaciais. O cálculo da energia envolvida na síntese de um mol de diborano pode ser feito utilizando-se a lei de Hess. Considere as equações das seguintes reações:
Para proteger um metal I da corrosão, pode-se utilizar outro metal II que apresenta uma tendência maior de perder elétrons (menor potencial de redução). Esse metal II se oxida e evita a corrosão do metal I , sendo, por isso, chamado de metal de sacrifício ou ânodo de sacrifício.
Em química orgânica, compostos que possuem o grupo funcional nitro (NO₂) têm grande potencial para serem utilizados como explosivos. Um explosivo é um composto, ou mistura de compostos, que, sob ação de uma causa térmica ou mecânica, se transforma muito rapidamente, total ou parcialmente, em um grande volume de gases com liberação de calor. A expansão desses gases é responsável pelo trabalho de destruição, pois gera pressões muito altas. Teoricamente, os gases produzidos na explosão de compostos nitrados são CO₂, H₂O e N₂, no entanto, empiricamente, também se formam outros gases.