Questões - ITA 2022 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2022) Em um reator qumico vazio, mantido a altas temperaturas, injeta-se uma mistura gasosa, com massa molar aparente igual a, constituda de amnia e oxignio puros. Os gases reagem entre si formando xido ntrico e gua no estado gasoso. Ao final do processo, toda a amnia consumida e so formados 20 mol de xido ntrico. A respeito deste processo, pede-se: a) A equao qumica balanceada. b) Os valores numricos das fraes molares de amnia e de oxignio no incio da reao. c) O valor numrico da porcentagem de reagente em excesso. d) Os valores numricos das quantidades (em mols) das espcies qumicas no final da reao.

(ITA - 2022 - 1 Fase) Um pesquisador mergulha uma lmina bimetlica de lato e ferro de 5cm de comprimento, 0,3 mm de espessura e perfeitamente plana a 20Cem um fludo para estimar a sua temperatura. A extremina inferior mantida fixa e sempre vertical. A lmina bimetlica encontra-se distncia d=20,0 cm de uma das paredes do recipiente, atravessada pelo feixe no ponto P1. O laser reflete na extremidade da lmina bimetlica e volta a incidir sobre a mesma parede no ponto P2 distnte de L= 11,4 cm do ponto P1. As lminas superpostas tm a mesma espessura, o coeficiente de dilatao linear do lato igual a a1 = 18 x 10-6k-1 e do ferro igual a a2 = 2x 10-6k-1. Assinale a alternativa que apresenta o intervalo contendo a melhor estimativa da temperatura da temperatura do fluido.

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere uma haste condutora mvel de massa me resistncia R sobre trilhos fixos condutores em forma de U, conforme a figura abaixo. Esse sistema est em uma regio com campo magntico uniforme e perpendicular ao plano do trilho. Em um determinado instante, a haste solta do repouso e cai sob a influncia da gravidadede uma fora de resistncia do ar, proporcional sua velocidade,. Considerando que a resistncia da haste muito maior que a resistncia do trilho, faa o que se pede. a) Fornea o diagrama de foras que atuam na haste e indique suas intensidades. b) Determine a velocidade terminal da haste. c) Esboce o grfico da velocidade v(t).

(ITA - 2022 - 1 fase) Muitos instrumentos musicais, como o piano, geram sons a partir da excitao de cordascom extremidades fixas. Ao pressionar uma tecla do piano, um dispositivo mecnico percute uma corda tensionada, produzindo uma onda sonora. O som produzido pelo piano em um determinado instante de tempo captado e a sua decomposio espectral fornecida no grfico a seguir, respeito do qual so feitas trs sentenas: I Para gerar um espectro sonoro dessa natureza necessrio acionar 5 teclas do piano II A velocidade de propagao de cada nota no ar proporcional sua frequncia caracterstica. III A frequncia fundamental da corda, sujeita a uma tenso T, inversamente proporcional sua densidade linear de massa. Assinale a alternativa correta.

(ITA - 2022 - 2 fase) Sejam,ee sejamecircunferncias centradas eme, respectivamente. Sabendo que existe uma reta horizontal que tangente aedeterminequando este no for vazio.

(ITA - 2022 - 2 fase) A ectilcarbilamina ou isocianeto de etila utilizada como reagente em duas rotas reacionais: (i) Aquecimento a 250C que cela a sua isomerizao funcional com a formao de um composto A, o qual reage com o cloreto de metil magnsio e, posteriormente, forma uma cetonaBpor hidrlise; (ii) Hidrlise em meio cido com a formao de uma amina primriaCe umcompostoD. Com base no enunciado, escreva as reaes qumicas evolvidas nas rotas (i) e (ii). Escreva a estrutura qumica dos compostosA, B, C eD.

(ITA - 2022 - 2 fase) Uma mistura de cloreto de clcio e fluoreto de sdio, de massa igual a 39,0g, foi adicionada gua, sendo observada a formao de um precipitado (Precipitado 1), o qual foi removido por filtrao. Ao sobrenadante, foram adicionados 900mL de uma soluo aquosa 0,5 mol L-1em nitrato de prata, sendo essa quantidade em excesso para garantir a formao de um precipitado (Precipitado 2) que tambm foi removido por filtrao. Posteriormente, foi adicionada a essa nova soluo sobrenadante uma placa polida de zinco metlico. Aps um tempo suficientemente longo, observou-se um aumento de massa dessa placa igual a 3,76g. A partir dessas observaes: a) apresente todas as equaes que representam as reaes qumicas balanceadas envolvidas no processo, identificando cada um dos precipitados. b) calcule o valor numrico do nmero de mols do Precipitado 2. c) calcule o valor numrico das massas de cloreto de clcio e fluoreto de sdio na mistura inicial.

(ITA - 2022 - 2 fase) Uma placa metlica iluminada com radiao de diferentes comprimentos de onda a fim de coletar fotoltrons. Os eltrons emitidos so desacelerados por uma diferena de potencial, e os potenciais de corte para os quais a corrente eltrica deixa de ser detectada para cada comprimento de onda isolado so apresentados na tabela a seguir. (A) Vc(V) 250 37 150 70 110 100 50 235 Faa o que se pede nos itens a seguir. a) Determine, em eV, a funo trabalho da placa metlica. b) Emmseguida, foi utilizada umalmpada de hidrognio para iluminar a mesma placa metlica. Determine de quais saltos qqunticos dos eltrons do tomo dede H possvel obter radiao capaz de emitir ftoeltrons da placa metlica considerada.

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere um octaedro regular de resta de comprimento. Inscreva nesse octaedro um cubo cujos vrtices esto nos baricentros das faces do octaedro. Dentro desse cubo inscreva um novo octaedro regular de aresta de comprimentocujos vrtices esto nos centros das faces do cubo. Continue com esse processo obtendo uma sequnciapara. Determine ento o valor da razo.

(ITA - 2022 - 1 fase) Uma lente delgada convergente, com distncia focal de 5 cm, alinhada frente de um espelho cncavo, de distnica focal de 2 cm, de forma a compartilhar o mesmo eixo ptico. Seja x = 0 a posio do vrtice do espelho e x = 8 cm a posio da lente. Quais as posies entre os elementos pticos em que se pode colocar um objeto de forma que nenehuma imagem seja formada na regio x 8 cm?

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere uma montagem de um experimento de dupla fenda de Young, na qual as fendas esto afastadas de d = 2,0 mm e so iluminadas por uma luz azul () e amarela () de mesma intensidade. O padro de difrao resultante projetado sobre um anteparo localizado a 5,0 m das fendas. A que distncia, contada a partir da regio brilhante central, uma franja verde pode ser observada no anteparo.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere o movimento de um objeto de massa m=1,0g, positivamente carregado, com carga q=20C, na presena do campo gravitacional da superfcie terrestre, g, e de um campo eletromagntico dado por: Em que B=1,00T, Ex= 100N/C e Ez= 800N/C. O eixo z corresponde direo vertical para cima. Sabendo que a partcula partiu da origem di sistema de coordenada com velocidade , escrita em termos de suas componentes paralela e perpendicular a, ou seja,sendo e, calcule o tempo necessrio para ela atingir a posio z=1,0m

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere um octaedro regular cujos vrtices esto todos ligados por capacitores idnticos de capacitnciaC. Cada par de vrtices, vizinhos ou no, est ligado por um capacitor. Calcule a capacitncia equivalente entre dois vrtices vizinhos do slido.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere um solenoide muito longo com n1voltas por unidade de comprimento e raio a. Situado no lado externo do solenoide, h outro solenoide de comprimento L. com n2voltas por unidade de comprimento e raio b (b a). Metade do solenoide externo possui resistividade1e a outra metade2. Os fios que compem o solenoide possuem uma rea transversalAe seus terminais esto ligados em curto. A corrente que passa pelo solenide interno varia linearmente com o tempo,I = I0t. Desprezando a auto-indutncia dos solenoides, a corrente induzida no solenide externo pode ser escrita por

(ITA - 2022 - 1 Fase) A energia produzida pelo Sol resultante de reaes de fuso nuclear de converso de hidrognio em hlio. So convertidas em radiao eletromagntica a cada segundo 4,3 milhes de toneladas. Essa energia pode ser parcialmente convertida em energia eltrica em painis solares na superfcie da Terra com rendimento de ordem de 25%. Sabendo que a potncia eltrica mdia consumida no Brasil de 54 GW, estime a rea que precisaria ser coberta por painissolares para atender a demanda energtica nacional. Despreze as perdas de armazenamento e transmisso de energia, assim como efeitos da interao entre a luz e a atmosfera.