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B) 2 atm C) 3 atm D) 4 atm **Resposta: B)** Usando a lei de Gay-Lussac, P2 = P1 * (T2/T1) = 1 atm * (600 K / 300 K) = 2 atm. 34. Um bloco de 300 g de água a 90 °C é colocado em um recipiente com 200 g de água a 10 °C. Qual será a temperatura final do sistema? A) 20 °C B) 30 °C C) 40 °C D) 50 °C **Resposta: C)** O calor perdido pela água quente é igual ao calor ganho pela água fria. Resolvendo 1. Um núcleo de urânio-238 (U-238) tem uma massa de 238,05078 u. Qual é a energia de ligação por nucleon, sabendo que a energia de ligação total é de 1800 MeV? a) 7,57 MeV b) 8,36 MeV c) 6,78 MeV d) 9,20 MeV Resposta: a) 7,57 MeV. Explicação: A energia de ligação por nucleon é calculada dividindo a energia total de ligação pelo número de nucleons (238), resultando em 1800 MeV / 238 ≈ 7,57 MeV. 2. Um núcleo de carbono-12 (C-12) possui 6 prótons e 6 nêutrons. Qual é a energia de ligação total, se a energia de ligação por nucleon é 7,68 MeV? a) 45,6 MeV b) 46,08 MeV c) 48,96 MeV d) 50,4 MeV Resposta: b) 46,08 MeV. Explicação: A energia de ligação total é dada por 7,68 MeV * 12 = 46,08 MeV. 3. A constante de decaimento de um isótopo é 0,693 por ano. Qual é a meia-vida desse isótopo? a) 1 ano b) 2 anos c) 3 anos d) 0,5 anos Resposta: a) 1 ano. Explicação: A meia-vida (T½) é dada por T½ = ln(2) / λ, onde λ é a constante de decaimento. Portanto, T½ = 0,693 / 0,693 = 1 ano. 4. Um isótopo radioativo tem uma meia-vida de 10 anos. Se começarmos com 80 g, quanto restará após 30 anos? a) 10 g b) 20 g c) 5 g d) 15 g Resposta: a) 10 g. Explicação: Após 30 anos, que é 3 meias-vidas, restará 80 g / 2^3 = 80 g / 8 = 10 g. 5. A energia liberada por fissão de um núcleo de urânio-235 é aproximadamente 200 MeV. Quantos núcleos de U-235 seriam necessários para liberar 1 GJ de energia? a) 5 x 10^24 b) 3,1 x 10^24 c) 6,25 x 10^24 d) 4,5 x 10^24 Resposta: b) 3,1 x 10^24. Explicação: 1 GJ = 10^9 J; 200 MeV = 3,2 x 10^-11 J. Portanto, 10^9 J / 3,2 x 10^-11 J ≈ 3,1 x 10^19 núcleos. 6. Um núcleo de hidrogênio-3 (Tritônio) contém 2 nêutrons e 1 próton. Qual é a massa do núcleo em u se a massa do próton é 1,00728 u e a do nêutron é 1,00866 u? a) 3,01603 u b) 3,01550 u c) 3,01415 u d) 3,01700 u Resposta: b) 3,01550 u. Explicação: Massa total = 1,00728 + 2(1,00866) = 3,02460 u. A energia de ligação é considerada, resultando em 3,01550 u. 7. A constante de decaimento de um isótopo é 0,1 por ano. Qual é a fração restante após 5 anos? a) 0,5 b) 0,3 c) 0,67 d) 0,10 Resposta: c) 0,67. Explicação: A fração restante é dada por e^(-λt) = e^(-0,1*5) ≈ 0,67. 8. Um núcleo de urânio-238 decai em tório-234 com uma energia de liberação de 4,8 MeV. Qual é a energia total liberada se 1 mol de U-238 decai? a) 2,88 x 10^20 J b) 7,68 x 10^20 J c) 4,8 x 10^20 J d) 1,44 x 10^21 J Resposta: b) 7,68 x 10^20 J. Explicação: 4,8 MeV = 7,68 x 10^-13 J; 1 mol = 6,022 x 10^23 átomos. Portanto, 7,68 x 10^-13 J * 6,022 x 10^23 ≈ 7,68 x 10^20 J. 9. O tempo de meia-vida de um isótopo é 5 anos. Se começarmos com 160 g, quanto restará após 15 anos? a) 20 g b) 10 g c) 5 g d) 40 g Resposta: a) 20 g. Explicação: Após 15 anos (3 meias-vidas), restará 160 g / 2^3 = 160 g / 8 = 20 g. 10. Um núcleo de urânio-235 é bombardeado com um nêutron e se divide em dois núcleos de bário-141 e criptônio-92. Qual é a energia total liberada se a massa total dos produtos é 235,5 u? a) 200 MeV b) 180 MeV