Física e Química A · Prova 715
Exercícios de Física e Química A do 10.º e 11.º anos
Física e Química A é uma disciplina bienal (10.º e 11.º anos). No 10.º ano estudam-se os elementos químicos, as propriedades e transformações da matéria e a energia e sua conservação; no 11.º ano, a mecânica, as ondas e o eletromagnetismo, o equilíbrio químico e as reações em sistemas aquosos. Os exercícios desta página cobrem os sete domínios.
Objetivos de aprendizagem
- Relacionar a estrutura dos átomos com a organização da Tabela Periódica e com a ligação química.
- Usar a quantidade de matéria, a massa molar e o volume molar em cálculos químicos.
- Aplicar a conservação da energia e as leis de Newton a situações do quotidiano.
- Descrever ondas, refração e indução eletromagnética.
- Prever a evolução de sistemas em equilíbrio e calcular o pH de soluções.
Temas por ano
10.º ano
- Elementos químicos e sua organização
- Propriedades e transformações da matéria
- Energia e sua conservação
11.º ano
- Mecânica
- Ondas e eletromagnetismo
- Equilíbrio químico
- Reações em sistemas aquosos
Exemplos de questões com resolução
3 de 20 questões autorais de Física e Química A preparadas pela Neves Scholar, com a justificação de cada opção.
10.º ano · Energia e sua conservação
Exemplo 1: Energia mecânica e sua conservação
Uma bola de 2,0 kg é largada, sem velocidade inicial, de uma altura de 5,0 m. Considere desprezável a resistência do ar e g = 10 m s⁻².
Com que velocidade a bola chega ao solo?
- (A)7,1 m s⁻¹
- (B)50 m s⁻¹
- (C)100 m s⁻¹
- (D)10 m s⁻¹
Ver resposta e resolução
Opção correta: (D) 10 m s⁻¹
Sem resistência do ar, a energia mecânica conserva-se: a energia potencial gravítica inicial (mgh) transforma-se em energia cinética (½ m v²). A massa simplifica-se: v = √(2gh) = √100 = 10 m s⁻¹.
- (A) Incorreta. Resulta de v = √(gh), esquecendo o fator 2 da energia cinética.
- (B) Incorreta. 50 é o produto g × h, não a velocidade.
- (C) Incorreta. 100 é o valor de v² (em m² s⁻²); falta extrair a raiz quadrada.
- (D) Correta. mgh = ½ m v² ⇒ v = √(2gh) = √(2 × 10 × 5,0) = 10 m s⁻¹.
Dica de estudo: Quando só atua o peso, iguale a energia potencial perdida à energia cinética ganha; a massa costuma simplificar-se.
Questão autoral da Neves Scholar IA, elaborada com base nas Aprendizagens Essenciais (DGE); não é item de exame nacional.
11.º ano · Ondas e eletromagnetismo
Exemplo 2: Ondas eletromagnéticas: refração
Um feixe de luz passa do ar (índice de refração 1,00) para um vidro (índice de refração 1,50), com um ângulo de incidência de 30,0°.
Qual é, aproximadamente, o ângulo de refração?
- (A)30,0°
- (B)48,6°
- (C)19,5°
- (D)60,0°
Ver resposta e resolução
Opção correta: (C) 19,5°
Lei de Snell-Descartes: n₁ sen i = n₂ sen r. Então sen r = (1,00 × 0,500) / 1,50 ≈ 0,333 e r ≈ 19,5°. Ao passar para um meio de maior índice de refração, a luz aproxima-se da normal.
- (A) Incorreta. O ângulo só se manteria se os índices de refração fossem iguais.
- (B) Incorreta. Resulta de multiplicar, em vez de dividir, pelo índice do vidro (sen r = 0,75).
- (C) Correta. Pela lei de Snell-Descartes, sen r = 1,00 × sen 30,0° / 1,50 ≈ 0,333, logo r ≈ 19,5°.
- (D) Incorreta. 60,0° é o ângulo entre o feixe incidente e a superfície, não um ângulo de refração.
Dica de estudo: Antes de calcular, preveja: para um meio de maior índice, o ângulo de refração tem de ser menor do que o de incidência.
Questão autoral da Neves Scholar IA, elaborada com base nas Aprendizagens Essenciais (DGE); não é item de exame nacional.
11.º ano · Equilíbrio químico
Exemplo 3: Aspetos quantitativos das reações químicas
Faz-se reagir 2,0 mol de N₂ com 3,0 mol de H₂, segundo a equação N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g). Admita que a reação é completa.
Qual é o reagente limitante e qual é a quantidade máxima de NH₃ que se pode obter?
- (A)N₂; obtêm-se no máximo 4,0 mol de NH₃.
- (B)H₂; obtêm-se no máximo 2,0 mol de NH₃.
- (C)H₂; obtêm-se no máximo 6,0 mol de NH₃.
- (D)N₂; obtêm-se no máximo 2,0 mol de NH₃.
Ver resposta e resolução
Opção correta: (B) H₂; obtêm-se no máximo 2,0 mol de NH₃.
Pela estequiometria, 1 mol de N₂ reage com 3 mol de H₂. Os 3,0 mol de H₂ consomem só 1,0 mol de N₂, que fica em excesso (sobra 1,0 mol). O H₂ é o reagente limitante e forma 3,0 × (2/3) = 2,0 mol de NH₃.
- (A) Incorreta. Para consumir 2,0 mol de N₂ seriam precisos 6,0 mol de H₂, e só há 3,0 mol.
- (B) Correta. 3,0 mol de H₂ reagem com 1,0 mol de N₂ e formam 2,0 mol de NH₃; sobra 1,0 mol de N₂.
- (C) Incorreta. A proporção é de 3 mol de H₂ para 2 mol de NH₃, e não de 1 para 2.
- (D) Incorreta. A quantidade está certa, mas o limitante é o H₂: o N₂ fica em excesso.
Dica de estudo: Para encontrar o limitante, divida a quantidade de cada reagente pelo respetivo coeficiente estequiométrico: o menor quociente indica o limitante.
Questão autoral da Neves Scholar IA, elaborada com base nas Aprendizagens Essenciais (DGE); não é item de exame nacional.
As restantes questões estão em revisão pedagógica; a prática interativa no banco de questões abre quando a revisão terminar.
Como estudar Física e Química A
Faça sempre a análise de unidades
Antes de escolher uma opção, confirme as unidades: uma potência tem de dar watts, um comprimento de onda tem de dar metros. Muitos distratores resultam de uma operação com as unidades erradas.
Preveja o resultado antes de calcular
Ao passar para um meio com maior índice de refração, o ângulo diminui; num equilíbrio comprimido, favorece-se o lado com menos moléculas de gás. Uma previsão qualitativa elimina logo metade das opções.
Ligue as fórmulas às grandezas
Em vez de decorar fórmulas soltas, associe cada uma às grandezas e à situação em que se aplica (E = m c Δθ só para variação de temperatura sem mudança de estado, por exemplo).