Resolução – ENEM 2015 – Ciências da Natureza (continuação 2)

Questão 60

O permanganato de potássio ($$KMnO_{4}$$) é um agente oxidante forte muito empregado tanto em nível laboratorial quanto industrial. Na oxidação de alcenos de cadeia normal, como o 1-fenil-1-propeno, ilustrado na figura, o $$KMnO_{4}$$ é utilizado para a produção de ácidos carboxílicos.

Os produtos obtidos na oxidação do alceno representado, em solução aquosa de $$KMnO_{4}$$, são:
A) Ácido benzoico e ácido etanoico.
B) Ácido benzoico e ácido propanoico.
C) Ácido etanoico e ácido 2-feniletanoico.
D) Ácido 2-feniletanoico e ácido metanoico.
E) Ácido 2-feniletanoico e ácido propanoico.

Solução:

A reação de oxidação do 1-fenil-1-propeno resulta no ácido benzoico e no ácido etanoico segundo a equação abaixo:

Resposta: letra A.

Questão 62

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Em um experimento, colocou-se água até a metade da capacidade de um frasco de vidro e, em seguida, adicionaram-se três gotas de solução alcoólica de fenolftaleína. Adicionou-se bicarbonato de sódio comercial, em pequenas quantidades, até que a solução se tornasse rosa. Dentro do frasco, acendeu-se um palito de fósforo, o qual foi apagado assim que a cabeça terminou de queimar. Imediatamente, o frasco foi tampado. Em seguida, agitou-se o frasco tampado e observou-se o desaparecimento da cor rosa.

MATEUS, A. L. Química na cabeça. Belo Horizonte: UFMG, 2001 (adaptado).

A explicação para o desaparecimento da cor rosa é que, com a combustão do palito de fósforo, ocorreu o(a)
A) formação de óxidos de caráter ácido.
B) evaporação do indicador fenolftaleína.
C) vaporização de parte da água do frasco.
D) vaporização dos gases de caráter alcalino.
E) aumento do pH da solução no interior do frasco.

Solução:

O bicarbonato de sódio torna o meio básico, por isso a formação da cor rosa. Porém, a queima do fósforo produz óxidos de caráter ácido, tornando a solução incolor.

Resposta: letra A.

Questão 63

Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)
A) volume de ar dentro da geladeira diminuiu.
B) motor da geladeira está funcionando com potência máxima.
C) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta.
D) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.
E) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.

Solução:

Como o ar dentro da geladeira é resfriado à temperatura constante, a pressão dentro da geladeira diminui, tornando-se menor que a externa. Nesse caso temos uma resultante de forças da pressão externa e interna apontada para dentro da geladeira. Assim, uma pessoa que deseja abrir a porta, deverá aplicar uma força que supere a resultante das pressões.

Resposta: letra D.

Questão 64

Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.

Disponível em: http://esporte.uol.com.br. Acesso em: 5 ago. 2012 (adaptado).

Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:
A) $$5,4\cdot 10^{2}\, J$$.
B) $$6,5\cdot 10^{3}\, J$$.
C) $$8,6\cdot 10^{3}\, J$$.
D) $$1,3\cdot 10^{4}\, J$$.
E) $$3,2\cdot 10^{4}\, J$$.

Solução:

O trabalho total será a energia cinética gasta para realizar esse movimento, portanto \[\tau = \frac{m\cdot v^{2}}{2} \longrightarrow \tau = \frac{90\cdot 12^{2}}{2} \longrightarrow \tau = 6,5\cdot 10^{3}\, J\] Resposta: letra B.

Questão 65

Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor
inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C. Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?
A) A
B) B
C) C
D) D
E) E

Solução:

Precisamos calcular qual seria a temperatura final caso não houvesse perdas. \[\frac{1}{3} m\cdot 1\cdot (T_{f} – 10) + \frac{2}{3} m\cdot 1\cdot (T_{f} – 40) = 0 \longrightarrow T_{f} = 30^{\circ} C\] Porém, a temperatura medida é de 16°C, mostrando que houve perda. \[P = \frac{30 – 16}{30}\cdot 100 \longrightarrow P = 47\,\%\] Resposta: letra D.

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