Questões de Vestibular USP 2016 para Vestibular - Primeira Fase
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A figura foi obtida em uma câmara de nuvens, equipamento
que registra trajetórias deixadas por partículas
eletricamente carregadas. Na figura, são mostradas as
trajetórias dos produtos do decaimento de um isótopo do
hélio 
em repouso: um elétron (e-) e um isótopo de lítio
, bem como suas respectivas quantidades de
movimento linear, no instante do decaimento,
representadas, em escala, pelas setas. Uma terceira
partícula, denominada antineutrino (
, carga zero), é
também produzida nesse processo.
O vetor que melhor representa a direção e o sentido da
quantidade de movimento do antineutrino é
Reatores nucleares não são exclusivamente criações humanas. No período pré✄cambriano, funcionou na região de Oklo, África, durante centenas de milhares de anos, um reator nuclear natural, tendo como combustível um isótopo do urânio.
Para que tal reator nuclear natural pudesse funcionar, seria necessário que a razão entre a quantidade do isótopo físsil(235U) e a do urânio 238U fosse cerca de 3%. Esse é o enriquecimento utilizado na maioria dos reatores nucleares,refrigerados a água, desenvolvidos pelo homem.
O 235U decai mais rapidamente que o 238U; na Terra,atualmente, a fração do isótopo 235U, em relação ao 238U, é cerca de 0,7%. Com base nessas informações e nos dados fornecidos, pode-se estimar que o reator natural tenha estado em operação há
Note e adote: M(t) = M(0)10-λt ; M(t) é a massa de um isótopo radioativo no instante t. λ descreve a probabilidade de desintegração por unidade de tempo.
Para o 238U, λ238 = 0,8 x 10-10 ano-1.
Para o 235U, λ235 = 4,0 x 10-10 ano-1.
log10 (0,23) = – 0,64
No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma
experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma
pequena quantidade desse material em um calorímetro e
verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de
congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A
potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo
foi, aproximadamente,
Note e adote:
Calor específico da água: 1 cal/(g ºC)
1 cal = 4 J
Temperatura de congelamento da água: 0 ºC
Temperatura de ebulição da água: 100 ºC
Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água
e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.
Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das soluções aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observações, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formação de sólido sobre a placa e (não) significa nenhuma evidência dessa formação:
A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado.
Nessas três montagens, o conteúdo do béquer I era uma solução aquosa de CuSO4 de mesma concentração, e essa solução era renovada na construção de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a redução (ganho de elétrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO4 (aq). Em cada uma das três pilhas, o estudante utilizou, no béquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na solução aquosa de seu respectivo nitrato.
O estudante mediu a força eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V.
A atribuição correta desses valores de força eletromotriz a
cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais
testados, deve ser
Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas células e as transformações que nela ocorrem.
A corrente elétrica (i), em ampère (coulomb por segundo), gerada por uma célula a combustível que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse período de tempo, é
Note e adote:
Carga de um mol de elétrons = 96.500 coulomb.