Prova_Modelo_1_Final_1F_2023

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Prova 715.V1/1.ª F. Página 1/ 13
Exame Final Nacional Modelo de Física e Química A 
Prova 715 | 1.ª Fase | Ensino Secundário | 2023
11.º Ano de Escolaridade
Duração da Prova: 120 minutos. | Tolerância: 30 minutos. 13 Páginas
Indique de forma legível a versão da prova.
Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta.
Apresente apenas uma resposta para cada item.
A prova inclui uma tabela de constantes, um formulário e uma tabela periódica.
Nas respostas aos itens de escolha múltipla, selecione a opção correta. Escreva, na folha de respostas, 
Utilize os valores numéricos fornecidos no enunciado dos itens.
VERSÃO 1
 
PROVA MODELO
Pode conter erros
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TABELA DE CONSTANTES
Capacidade térmica mássica da água líquida
Constante de Avogadro , molN 6 02 10A
23 1#
Constante de gravitação universal , N m kgG 6 67 10 11 2 2#
Índice de refração do ar n 1,000
Módulo da aceleração gravítica de um corpo junto 
à superfície da Terra g 9,80 m s 2
Módulo da velocidade de propagação da luz no vácuo , m sc 3 00 108 1#
Produto iónico da água (a 25 oC)
Volume molar de um gás (PTN) , dm m lV 22 4m
3 1q
FORMULÁRIO
 Quantidade, massa e volume
n N
N
A
 M n
m V n
V
m V
mt
 Soluções
c V
n x n
n
A
total
A pH –log {[H3O+] / mol dm–3}
 Energia
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 Ondas e eletromagnetismo
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,K 1 012 10w
14#
, J kg Kc 4 18 103 1 1#
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1. O ácido acético, CH3COOH, presente no vinagre, é um ácido fraco. Na Figura 1, está representado um 
modelo tridimensional da molécula de ácido acético.
H 1.1. A molécula de ácido acético possui eletrões de valência, havendo eletrões de 
valência não ligantes.
(A) 32 ... 24
(B) 24 ... 8
(C) 32 ... 8
(D) 24 ... 4
 1.2. O monóxido de carbono, representado por : :/C O na notação de Lewis, inclui
(A) uma ligação covalente simples.
(B) uma ligação iónica.
(C) três ligações covalentes simples.
(D) uma ligação covalente tripla.
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hidrogénio carbono oxigénio
Figura 1
2. Um grupo de alunos decidiu ir a uma ponte para realizar um conjunto de experiências.
No ponto mais alto da ponte, largaram-se, simultaneamente, uma bola de basquetebol e uma bola de 
voleibol, como representa a Figura 2.
Admita que a altura, desde o ponto mais alto da ponte até ao solo é de 45 m. Sabe-se que a massa bola 
de basquetebol é de 1,3 kg e que ela atinge o solo com uma energia cinética de ,2 60 10
2# J.
Considere que as bolas podem ser representadas pelo seu centro de massa (modelo da partícula 
material).
Figura 2
Admita, também, que atuam forças dissipativas em ambas as bolas e que a intensidade das forças 
dissipativas que atuam na bola de basquetebol é duas vezes maior do que a intensidade da força 
gravítica na bola de voleibol e que ambas as bolas caem com acelerações constantes. 
H 2.1. Qual das opções pode representar, numa mesma escala, as forças que atuam na bola de 
basquetebol: a força gravítica, gF , e a força de atrito, aF , num dado instante da sua queda?
(A) 
 
 
 
 
 
(B) 
 
 
 
 
 
(C) 
 
 
 
 
 
(D) 
 
 
 
 
 
H 2.2. Determine a massa da bola de voleibol.
Apresente todos os cálculos efetuados.
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45 m
gF
aF
gF
aF
gF
aF
gF
aF
3. Em indústrias, ocorrem todo o tipo de reações químicas. Uma das reações comuns é a reação de 
síntese do iodeto de hidrogénio, HI, que possui constante de equilíbrio ,7 95 10
2# , a 25 ºC. Esta 
reação pode ser taduzida por
H (g) I (g)2 2+ ? 2 HI (g)
H 3.1. A constante de equilíbrio da reação de decomposição do iodeto de hidrogénio, a 25 ºC, é
(A) ,7 95 10
2#
(B) ,1 26 10
3−#
(C) ,6 30 10
5−#
(D) ,3 97 10
2#
H 3.2. Considere que, estando o sistema em equilíbrio químico, se adiciona H2 ao reator, à temperatura 
T.
Preveja, fundamentando, como variará a quantidade de H2 , admitindo que se mantiveram as 
condições de pressão e temperatura.
Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.
 3.3. A variação do número de oxidação do hidrogénio é
(A) 1+ (B) 1− (C) 2+ (D) 2−
H 4. Numa atividade laboratorial, utilizou-se uma esfera metálica de volume de cm200
3 . Sendo a 
massa volúmica da água 1,0 g cm 3− , o número de moléculas de água que ocupam este mesmo 
volume é
(A) ,1 2 10
26#
(B) ,3 6 10
26#
(C) ,6 7 10
24#
(D) ,3 4 10
24#
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5. O ácido acetilsalicílico, HC H O9 7 4 , é normalmente referido como aspirina. Na Figura 3, está representada 
a fórmula de estrutura da molécula desse ácido.
H 5.1. Esta substância pertence ao grupo funcional
(A) dos carbonilos.
(B) dos aminos.
(C) dos hidroxilos.
(D) dos carboxilos.
 5.2. O ácido acetilsalicílico ioniza-se na água de acordo com a reação traduzida por
HC9H7O4 (aq) + H2O (l)?C H O9 7 4
− (aq) + H3O+ (aq) ,K 3 0 10a
4� �
# , a 25 ºC
H 5.2.1. Ao adicionar cm100
3 de uma solução de um ácido forte a uma solução aquosa de 
HC H O9 7 4 , de volume cm700
3 e de concentração , mol dm0 10
3− , obteve-se uma 
solução cujo pH, a 25 ºC, é 2,1.
Determine a concentração do ácido forte.
Apresente todos os cálculos efetuados.
 5.2.2. A 25 ºC, o ácido acetilsalicílico é um ácido fraco, pelo que a constante de basicidade da 
sua base conjugada, a essa temperatura, é igual a
(A) ,3 4 10
11−#
(B) ,3 0 10
11#
(C) ,2 0 10
10−#
(D) ,1 3 10
9#
 5.3. Os átomos de carbono e oxigénio estão presentes numa molécula de ácido acetilsalicílico.
Explique por que razão a energia de ionização dos átomos destes elementos têm tendência a 
aumentar ao longo do período.
Escreva um texto estruturado,utilizando linguagem científica adequada.
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Figura 3
O
O
O
OH
 5.4. Com o objetivo de aquecer o ácido, um grupo de alunos deseja utilizar uma esfera metálica 
desconhecida. Para determinar qual o tipo de material dessa esfera, inseriram um depósito com 
0,5 kg de água a 17 ºC ligado a um coletor onde aqueceram a água durante 112 minutos.
No fim deste tempo, os alunos desconectaram o coletor e inseriram a esfera metálica no depósito, 
com um termómetro acoplado, representado na Figura 4. 
Admita que os sistemas depósito-coletor e depósito-esfera são isolados e que o rendimento do 
coletor solar é de 30%.
Sabe-se, também, que o local onde colocaram o coletor solar tem uma potência por unidade de 
área de ,1 5 10
2# W m
2− e que o coletor solar tem área de 9,0 10 cm
22# .
Considere que, num instante t, os alunos verificaram que a temperatura da água era de 29,26 ºC 
e que a temperatura da esfera metálica aumentou 20 ºC desde a sua inserção na água.
H 5.4.1. Na tabela abaixo, representam-se as capacidades térmicas mássicas do chumbo, ferro 
e cobre.
Material c / J kg ºC1−
Chumbo 128
Ferro 473
Cobre 387
Considere que a massa da esfera metálica é de 200 g.
Determine de que material é feita a esfera metálica.
Apresente todos os cálculos efetuados.
 5.4.2. A energia cedida pela água para a esfera ocorre, essencialmente, por
(A) convecção.
(B) condução.
(C) trabalho.
(D) radiação.
 5.5. Escreva a equação química que traduz a reação de autoionização da água.
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Coletor solarTermómetro
Esfera
Depósito com água
Figura 4
6. Em 2022, foram publicadas as primeiras fotos do telescópio James Webb, lançado em dezembro de 
2021. Este telescópio, considerado sucessor do telescópio Hubble, possui uma órbita não circular ao 
redor do sol. Por outro lado, o seu antecessor, Hubble, possui uma órbita considerada circular ao redor 
da Terra, numa altitude de 547 km. Na Figura 6, representa-se, fora da escala, a órbita do telescópio 
Hubble.
https://www.nasa.gov/ (consultado em 06/07/2022). (Texto adaptado)
H 6.1. Considere um outro telescópio qualquer a 590 km de altitude da Terra. Se este telescópio e o 
telescópio Hubble possuírem o mesmo período orbital, ambos terão
(A) a mesma velocidade angular e diferentes módulos de aceleração.
(B) o mesmo módulo de velocidade e diferentes módulos de aceleração.
(C) a mesma velocidade angular e iguais módulos de aceleração.
(D) o mesmo módulo de velocidade e iguais módulos de aceleração.
H 6.2. Determine o tempo necessário, em horas, para que o telescópio Hubble realize 100 órbitas ao 
redor da Terra.
Sabe-se que:
 – a massa da Terra é de ,5 98 10
24# kg;
 – o raio da Terra é de ,6 40 10
6# m.
Apresente todos os cálculos efeuados e o resultado arredondado às unidades.
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547 km
Figura 6
H 6.3. Considere uma situação onde um feixe de luz, L1 , é incidido numa camada fina de vidro do 
telescópio Hubble na qual a velocidade do feixe é de ,2 19 10
8# m s
1− , tal como representa a 
Figura 7.
Após o vidro, o meio pode ser considerado como vácuo.
Determine a amplitude do ângulo de refração, em graus, do feixe refratado, L2 . 
Apresente todos os cálculos efetuados.
 6.4. Na Figura 8 estão representados um conjunto de espelhos semelhantes aos encontrados no 
telescópio Hubble. Foram incididos diversos feixes muito finos e monocromáticos.
O feixe de luz L2 possui energia que o feixe L1 e o fenómeno responsável pelo feixe 
L2 é a .
(A) menor ... refração
(B) menor ... reflexão
(C) maior ... refração
(D) maior ... reflexão
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Figura 8
espelho
espelho
L1
L2
37,6º
Figura 7
L1
L2
7. Na Figura 9, está representado um circuito elétrico com:
• um gerador ideal (cuja resistência interna pode ser considerada nula) de força eletromotriz 9,0 V;
• um interruptor;
• quatro componentes puramente resistivos ( R1 , R2 , R3 , R4 ), com valores ,1 0 X , ,3 0 X , ,4 0 X , 
,5 0 X , respetivamente.
H 7.1. Com o interruptor aberto, qual é a diferença de potencial elétrico entre os pontos P e Q?
 7.2. Com o interruptor fechado, o conector R2 possui
(A) igual diferença de potencial elétrico que R3 e menor intensidade de corrente elétrica.
(B) igual diferença de potencial que R1 .
(C) igual diferença de potencial que R4 .
(D) igual intensidade de corrente elétrica que em R1 .
H 7.3. Mostre que a razão entre a potência total dissipada em R1 e R2 é de aproximadamente 1,8 vezes 
quando o interruptor se encontra fechado ( ,P
P
1 8
R
R
2
1 = ).
Prova 715.V1/1.ª F • Página 9/13
Figura 9
Q
P
R1
R2 R3 R4
H 8. Algumas lanternas produzem luz quando são agitadas. Nessas lanternas, o movimento vaivém 
de um íman através de uma bobina, inserida num circuito de díodos emissores de luz (LED), 
origina uma corrente elétrica.
Na Figura 10, encontram-se representados esquematicamente a bobina, o íman e um LED de 
uma dessas lanternas.
Se o íman estiver parado em relação à bobina, 
(A) ocorre indução de uma corrente elétrica.
(B) a variação do fluxo do campo magnético é nula.
(C) o módulo da força eletromotriz é positivo e não nulo.
(D) a lanterna produz luz.
H 9. Um grupo de alunos possuía diferentes amostras de volume variável contendo apenas cloreto de 
hidrogénio, HCl . Mediram o volume das diferentes amostras e as massas do ácido para cada 
amostra nas mesmas condições de pressão e temperatura, tal como representa a tabela abaixo.
V / dm3 m / g
0,772 2,10
2,68 7,30
3,57 9,72
4,25 11,6
6,19 16,8
Determine o volume molar desse gás nas condições referidas.
Na resposta, apresente:
 – a equação da reta de ajuste a um gráfico adequado;
 – o cálculo do valor solicitado com três algarismos significativos, a partir da equação da reta de 
ajuste.
Apresente todos os cálculos efetuados e o resultado com três algarismos significativos.
FIM
Prova 715.V1/1.ª F • Página 12/13
bobina
íman
LED
Figura 10
COTAÇÕES
As pontuações obtidas 
nas respostas a estes 
16 itens da prova 
contribuem 
obrigatoriamente para 
1.1. 2.1. 2.2. 3.1. 3.2. 4. 5.1. 5.2.1. 5.4.1. 6.1. 6.2. 6.3. 7.1. 7.3. 8. 9. Subtotal
Cotação (em pontos) 16 x 10 pontos 160
contribuem para a 
respostas obtenham 
melhor pontuação.
1.2. 3.3. 5.2.2. 5.3. 5.4.2. 5.5. 6.4. 7.2. Subtotal
Cotação (em pontos) 40
TOTAL 200
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