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ESTE CADERNO CONTÉM TODAS AS 36 QUESTÕES DO 2.o DIA DE PROVA, OU SEJA, 06 QUESTÕES DE CADA UMA DAS DISCIPLINAS: MATEMÁTICA (M), FÍSICA (F), QUÍMICA (Q), BIOLOGIA (B), GEOGRAFIA (G) E HISTÓRIA (H). DE ACORDO COM A CARREIRA ESCOLHIDA (TABELA DE CARREIRAS E PROVAS): 06 QUESTÕES DE DUAS DISCIPLINAS, OU 04 QUESTÕES DE TRÊS DISCIPLINAS (NESTE CASO, SEMPRE AS QUATRO PRIMEIRAS DE CADA DISCIPLINA), OU 03 QUESTÕES DE QUATRO DISCIPLINAS (NESTE CASO, SEMPRE AS TRÊS PRIMEIRAS DE CADA DISCIPLINA). PROVA DE SEGUNDA FASE 2.° DIA Instruções 1. Só abra este caderno quando o fiscal autorizar. 2. Durante a prova, são vedadas a comunicação entre os alunos e a utilização de qualquer material de consulta e de aparelhos de telecomunicação. 3. Duração da prova: 4 horas. O(a) aluno(a) poderá retirar-se da sala definitivamente apenas a partir das 16 h. Não haverá tempo adicional para transcrição do rascunho ou qualquer prorrogação no prazo da prova. 4. Após a autorização do fiscal da sala, verifique se o caderno está completo. 5. Os espaços em branco nas páginas dos enunciados podem ser utilizados para rascunho. O que estiver escrito nesses espaços não será considerado na correção. 6. A resposta de cada questão deverá ser escrita exclusivamente no quadro a ela destinado, utilizando caneta esferográfica de tinta azul. 7. Ao final da prova, é obrigatória a devolução deste caderno de questões. Nome Número de computador Sala Unidade ASSINATURA O(a) aluno(a) que não assinar a capa da prova será considerado(a) ausente da prova. CADERNO DE RESOLUÇÕES – EXTENSIVO/ENSINO MÉDIO 2 1 5 5 0 0 0 1 0 3 M01 Considere as funções f e g definidas por f(x) = , x Œ � – {– 1} e g(x) = , x Œ � – {0}. Determine o maior subconjunto de � em que pode ser definida a composta fog, tal que (fog) (x) < 0. M02 Seja f: �+ Æ [– 4; + � [ a função definida por f(x) = x 2 – 4. a) Obtenha f–1 (77). b) Construa os gráficos de f e f–1 no mesmo sistema de coordenadas. x – 1 –––––– x + 1 1 –– x 1) (f o g) (x) = f(g(x)) = = 2) (f o g) (x) < 0 ⇔ < 0 ⇔ (1 – x) (1 + x) < 0 e x � – 1 ⇔ x < – 1 ou x > 1, pois o gráfico de y = (1 – x) (1 + x) é do tipo: Resposta: {x Œ � � x < – 1 ou x > 1} 1 –– – 1 x ––––––– 1 –– + 1 x 1 – x –––––– 1 + x 1 – x –––––– 1 + x a) 1) f–1 (y) = x ⇔ f(x) = y 2) Assim, temos: x2 – 4 = 77 ⇔ x2 = 81 ⇒ x = 9, pois x Œ [– 4; + �[ 3) Logo, f–1 (77) = 9 b) Respostas: a) 9 b) ver gráfico M03 Durante a pandemia de covid-19, a imprensa tem utilizado a “média móvel” para divulgar a evolução do número de casos notificados da doença. Para calcular a média móvel do dia k com respeito aos últimos k dias, somamos o número de casos do dia d com o número de casos registrados nos k − 1 dias anteriores e dividimos por k. Na tabela abaixo, indicamos, para uma dada cidade, a quantidade de casos notificados em cada dia de um determinado mês, e também a média móvel de cada dia com respeito aos últimos 4 dias. Alguns dados foram perdidos, e não constam na tabela. Analisando a tabela, calcule a) a média móvel do dia 18; b) as quantidades de casos notificados nos dias 8, 10 e 11. M04 Os gráficos das funções f e g, ambas de [– 4; 5] em �, estão representados no mesmo plano cartesiano abaixo. Obter o conjunto solução das inequações: a) f(x) ≤ g(x) b) f(x) . g(x) < 0 Dia do mês 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Casos notifi- cados 16 18 22 24 24 26 22 32 28 32 30 30 28 28 26 22 20 20 Média móvel 20 22 24 24 28 31 32 30 30 29 26 24 22 a) A média móvel do dia 18 é = 28 b) Se n8, n10, n11 forem os números de casos notificados nos dias 8, 10 e 11, respectivamente, temos: ⇒ De (I) e (II), temos: 58 + n11 = 92 ⇒ n11 = 34 Em (III) temos: n10 + 34 = 68 ⇒ n10 = 34 Em (I) temos: n8 + 34 = 58 ⇒ n8 = 24 Respostas: a) A média móvel do dia 18 é 28 b) As quantidades de casos notificados nos dias 8, 10 e 11 são, respectivamente, 24, 34 e 34 30 + 28 + 28 + 26 –––––––––––––––– 4 � = 28 = 31 = 32 22 + n8 + 32 + n10 –––––––––––––––– 4 n8 + 32 + n10 + n11 –––––––––––––––– 4 32 + n10 + n11 + 28 –––––––––––––––– 4 � n8 + n10 = 58 (I) n8 + n10 + n11 = 92 (II) n10 + n11 = 68 (III) a) O conjunto solução da inequação f(x) ≤ g (x) é formado por todos os valores de x para os quais o gráfico da função f está “abaixo” do gráfico de g, incluindo os pontos de intersecção dos dois gráficos. O conjunto solução é, pois, {x Œ � � – 1 ≤ x ≤ 4} b) O conjunto solução da inequação f(x) . g(x) < 0 é formado por todos os valores de x para os quais f e g têm sinais contrários. Pode ser obtido observando diretamente o gráfico ou fazendo o “quadro de sinais”. O conjunto solução da inequação f(x) . g(x) < 0 é, pois, {x Œ � � – 4 ≤ x < – 2 ou 0 < x < 3} Respostas: a) {x Œ � � – 1 ≤ x ≤ 4} b) {x Œ � � – 4 ≤ x < – 2 ou 0 < x < 3} M05 Um prédio hospitalar está sendo construído em um terreno declivoso. Para otimizar a construção, o arquiteto res - ponsável idealizou o estacionamento no subsolo do prédio, com entrada pela rua dos fundos do terreno. A recepção do hospital está 5 metros acima do nível do estacionamento, sendo necessária a construção de uma rampa retilínea de acesso para os pacientes com dificul dades de locomoção. A figura representa esque mati - camente essa rampa (r), ligando o ponto A, no piso da recepção, ao ponto B, no piso do estacionamento, a qual deve ter uma inclinação mínima de 30° e máxima de 45°. Nestas condições e considerando ���2 1,4 , quais deverão ser os valores máximo e mínimo, em metros, do com primento dessa rampa de acesso? M06 Num paralelogramo ABCD, o lado ––– AB mede 6 cm e o ângulo A ^ BC mede 120°. A bissetriz do ângulo externo do vértice D intercepta o prolongamento do lado ––– BC no ponto E. a) Construir a figura. b) Calcular a medida ––– CE. c) Calcular a medida ––– DE. No triângulo ABC, retângulo em ^C, em metros, temos: sen a = fi r = O valor máximo da rampa ocorre para: a = 30° e r = = = 10 O valor mínimo da rampa ocorre para: a = 45° e r = = ⇔ r 7,1 Respostas: Valor máximo: 10 m Valor mínimo: 7,1 m 5 ––– r 5 –––––– sen a 5 ––––––– sen 30° 5 –––– 1 –– 2 5 ––––––– sen 45° 5 –––––– ���2––– 2 5 ––––– 1,4 ––– 2 5 –––– 0,7 a) b) I) B ^ AD + A ^ BC = 180° ⇒ B^AD + 120° = 180°⇒ B^AD = 60° II) C ^ DF = B ^ AD = 60° (correspondentes) III) C ^ DE = F ^ DE = 30° ( ––– DE é bissetriz) IV)C ^ ED = F ^ DE = 30° (alternos internos) V) O triângulo DCE é isoângulo, e portanto, é isósceles. Logo, CE = CD = BA = 6 cm c) Sendo ––– CH a altura do triângulo isôsceles DCE, temos: DH = EH. No triângulo retângulo CHD, temos: cos 30° = = = ⇒ DH = 3��3 cm Assim, DH = EH = 3��3 cm e DE = 2.DH = 2 . 3��3 = 6 ��3 cm Respostas: a) Figura b) CE = 6 cm c) DE = 6 ��3 cm DH –––– 6 ��3 –––– 2 DH –––– 6 F01 Dois carros, A e B, descrevem uma mesma circunferência de comprimento C = 600 m. Adote p = 3 No instante t = 0 os dois carros partem da mesma posição e suas velocidades escalares variam com o tempo conforme o gráfico a seguir: Determine a) a distância percorrida por cada carro no intervalo de t = 0 até t = 30,0 s; b) a distância entre os carros no instante t = 30,0 s. F02 Um pequeno objeto é abandonado, a partir do repou so, de uma altura H = 8,0m, acima do solo, no planeta Marte. Não se considera o efeito da atmosfera. O tempo de queda até o solo é de 2,0s. Determine a) o módulo da aceleração da gravidade em Marte, suposto constante; b) o módulo da velocidade com que o objeto atinge o solo; c) o gráfico da velocidade escalar em função do tem po, durante a queda. a) Ds = área (V x t) DsA = (m) = DsB = (m) = b) 1) C = 2 pR 600 = 6 R ⇒ 2) d2 = R2 + R2 = 2R2 d = R���2 Respostas: a) DsA = 300 m e DsB = 450 m b) d = 100���2 m 30,0 . 20,0 –––––––––– 2 (30,0 + 15,0) 20,0 –––––––––––––––– 2 R = 100 m d = 100���2 m300 m 450 m a) Ds = V0t + t 2 8,0 = . 4,0 ⇒ b) V = V0 + g t V = 4,0 . 2,0 (m/s) ⇒ c) Respostas: a) g = 4,0m/s2 b) V = 8,0m/s c) ver gráfico � ––– 2 g ––– 2 g = 4,0m/s2 V = 8,0m/sF03 O Brasil tem presença significativa na Antártica A nova base brasileira na Antártica – Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF) – foi construída na Ilha Rei George, mesmo local da base anterior destruída por um incêndio em 2012. As instalações (contêineres de aço suspensos resistentes às intempéries locais) comportam até 64 pessoas direta ou indiretamente ligadas a pesquisas sobre o bioma antártico, além de estudos do clima, fundamentais para as previsões do tempo no Cone Sul (Argentina, Chile e Uruguai) e grande parte do território brasileiro. Considere um contêiner elevado do solo, em forma de paralelepípedo retângulo, com dimensões internas 4,0 m x 3,0 m x 2,0 m, fabricado em aço (coeficiente de condutibilidade térmica k = 5,0 .10–2 W/m °C) com paredes de espessura e = 26 cm. Suponha que um aquecedor de potência útil Pmantenha a temperatura dentro do contêiner constante, com valor Ti = 20°C, e que a temperatura externa seja Te = – 40°C. Sabendo-se que o rendimento do aquecedor é de 80%, determine a) a valor de P, em watts (W); b) a energia E, em kWh, consumida pelo aquecedor em 24 h. F04 Viva! Certas conquistas merecem especial celebração e nessas oca - siões brinda-se com champanha, proseccos e espumantes de qualidade, que são finos vinhos dotados de borbulhas de gás carbônico (CO2), fruto de fermentação natural. Faz parte da comemoração o disparo da rolha da bebida, em geral ruidoso. a) Admitindo-se que a rolha de um espumante tenha sido ejetada como na imagem ao lado, sem intervenção manual, apenas depois de leves agitações da garrafa, como você explica fisicamente tal fato? b) Considere uma rolha em repouso inserta no gargalo de uma garrafa de espumante posicionada na vertical em um local em que g = 10m/s2. Verifica-se que quando a quantidade de CO2, à temperatura de 7°C, existente no espaço cilíndrico de altura h = 4,0 cm, entre a superfície livre do líquido e a base da rolha, é n = 3,0 .10–3 mol, esta fica sujeita a uma força total de atrito estático, de cima para baixo, de intensidade Fat = 47,98 N. Sendo o raio da cabeça da rolha, plana e horizontal, RC = 2,0 cm e a pressão atmosférica p0 = 1,0 .10 5 Pa, determine a massa m dessa rolha, em gramas. (Adote a constante universal dos gases perfeitos R = 8,0 e p � 3) Note adote: Segundo a Lei de J. B. Fourier, a quantidade de calor por unidade de tempo, ou fluxo de calor ϕ, por condução através das paredes desse contêiner, de área interna total A, pode ser calculada por: A (Ti – Te) ϕ = k ––––––––––––– e J ––––––– mol K a) (I) Cálculo da área total do contêiner exposta à diferença de temperaturas Ti – Te = 20 – (– 40)°C = 60°C A = 2 (4,0 . 3,0 + 4,0 . 2,0 + 2,0 . 3,0) m2 Da qual: (II)O aquecedor precisa repor continuamente a energia térmica que flui por condução através das paredes do contêiner. Logo, sua potência útil P deve ser igual ao fluxo de calor ϕ estabelecido do interior para o exterior do habitáculo. P = ϕ ⇒ P = k P = 5,0 . 10–2 (W) Da qual se obtém: b) (I) O rendimento do aquecedor é a relação entre sua potência útil, P, e a potência total, PT, recebida para operar, isto é: h = ⇒ = Da qual: (II)Cálculo de E: E = PTDt ⇒ E = 0,75 . 24 (kWh) Respostas: a) P = 600 W b) E = 18,0 kWh A = 52,0 m2 A (Ti – Te)–––––––––– e 52,0 . 60 –––––––– 0,26 P = 600 W P –––– PT 80 –––– 100 600 –––– PT PT = 750 W E = 18,0 kWh a) Devido à agitação da garrafa, o CO2 das borbulhas da bebida migra do líquido para o gargalo da garrafa (região entre a superfície livre do espumante e a base da rolha), aumentando a população de moléculas (número de mols de gás) neste espaço. Com isso, com a temperatura praticamente inalterada, aumenta significativa mente a pressão do gás nesse local, bem como as forças exercidas contra a base da rolha, o que provoca a sua ejeção. Isso pode ser verificado pela Equação de Clapeyron: Sendo o volume (V) e a temperatura absoluta (T) constantes, e tendo-se em conta que R é a constante universal dos gases perfeitos, o aumento do número de mols n provoca aumento diretamente propor - cional na pressão p e na intensidade das forças do gás contra a base da rolha. b) Æ P: peso (P = mg) Æ F0: força devida à pressão atmosfé rica (F0 = p0AC = p0 p RC 2 ) Æ Fat = Æ fat + Æ fat: força total de atrito es tá tico entre a rolha e o gargalo da gar ra fa. Æ F: força aplicada pelo gás contra a ba se da rolha cilíndrica (F = pAB= AB = AB = Equilíbrio da rolha: Æ P + Æ F0 + Æ Fat + Æ F = Æ 0 Em módulo: P + F0 + Fat = F ⇒ mg + p0pRC 2 + Fat = , Sendo g = 10m/s2, p0 = 1,0 .10 5 Pa, RC = 2,0 cm = 2,0 .10 –2 m, Fat = 47,98N, n = 3,0 .10 –3 mol, R = 8,0 , T = 7°C = 280K e h = 4,0 cm = 4,0 .10–2 m, segue-se que: m10 + 1,0 .105.3 . (2,0 .10–2)2 + 47,98 = m10 + 120 + 47,98 = 168 ⇒ m10 = 0,02 Da qual: Respostas: a) Aumenta a população de moléculas de CO2 no gargalo da garrafa (cresce o nú mero de mols), aumentando com isso a pressão nes se local, bem como as forças de baixo para cima do gás contra a base da rolha. b) m = 2,0 g pV = n R T n R T –––––– Vgargalo n R T ––––– ABh n R T ––––– h n R T ––––– h J –––––– mol K 3,0 . 10–3 . 8,0 . 280 ––––––––––––––––– 4,0 . 10–2 m = 0,002 kg = 2,0 g F05 Um estudante tinha disponíveis um gerador elétrico de for ça eletromotriz E = 50 V e resistência interna r = 2 �, duas lâmpadas iguais com valores nominais (60 V – 100W) e um amperímetro ideal, como representado na figura. Com esses componentes, ele montou o seguinte circuito elétrico: Considerando-se os fios de ligação ideais, determine a) a resistência elétrica de cada lâmpada, supondo-se que não variem com a temperatura; b) se na situação proposta as lâmpadas funcionam dentro das especificações de fábrica; c) a intensidade da corrente elétrica medida no amperímetro do circuito esquematizado. F06 Dois resistores cilíndricos, 1 e 2, são feitos de um mesmo material de resistividade r e estão ligados em série a uma diferença de potencial V, conforme ilustra a figura. Se as áreas das superfícies transversais dos resistores são iguais a A1 = A e A2 = A/3, determine, em função dos dados fornecidos, a) a resistência elétrica de cada um dos resistores; b) a intensidade da corrente elétrica que os percorre; c) a potência elétrica dissipada no resistor 1. a) Com os dados nominais podemos determinar a resistência elétrica das lâmpadas: P = 100 = R = (�) = b) Não. Para que as lâmpadas funcionassem dentro das especificações, necessitariam de 60V em seus terminais. O gerador tem f.e.m. de apenas 50V, o que não permite o funcionamento de acordo com os dados nominais das lâmpadas. c) A intensidade de corrente elétrica no amperímetro será dada por: i = ⇒ i = (A) i = (A) ⇒ Respostas: a) R = 36� b) Não c) i = 2,5 A U2 ––– R (60)2 ––––– R 3600 ––––– 100 R = 36� E ––––––– Req + r 50 –––––––– 36 ––– + 2 2 50 ––––––– 18 + 2 i = 2,5 A a) Da 2.a Lei de Ohm, temos: R1 = = R2 = = = b) Da 1.a Lei de Ohm, temos: Utotal = Rtotal . itotal V = (R1 + R2) itotal V = � + � itotal V = . itotal ⇒ c) Para o resistor 1, temos: P1 = R1 i 2 Sendo i = itotal, vem: P1 = . � � 2 ⇒ Respostas: a) R1 = ; R2 = b) itotal = c) P1 = r1�1––––– A1 rL –––– A r2�2––––– A2 2 rL ––––– A 2 L r –––– 3 ––––––– A ––– 3 rL –––– A 2 rL –––––– A 3 rL –––––– A VA itotal = –––––3 rL rL –––– A VA ––––– 3 rL V2A P1 = –––––9 rL rL ––– A 2 rL –––––– A VA –––––– 3 rL V2A –––––– 9 rL Q01 O ácido bórico (H3BO3), massa molar 61,8 g/mol, é um composto que possui diversas aplicações. Além de seu uso na medicina e como inseticida, é empregado em muitas indústrias, entre as quais de fertilizantes, vidros e cerâmicas. Em laboratórios este composto pode ser obtido a partir de uma rota de síntese com 80% de rendimento, por meio da reação do bórax com H2SO4 , massa molar 98 g/mol, representada na equação: Na2B4O7 . x H2O (s) + H2SO4 (aq) Æ 4H3BO3 (aq) + Na2SO4 (aq) + 5 H2O (l) bórax a) Determine o valor de x na fórmula química do bórax. b) Considerando a rotade síntese descrita, calcule a massa de H2SO4 mínima necessária, em gramas, para reagir com bórax em quantidade suficiente para produzir 988,8 g de H3BO3. Q02 A solubilidade das vitaminas em diferentes partes do corpo humano está diretamente relacionada com suas estruturas químicas. Por serem solúveis em água, determinadas vitaminas não são armazenadas no organismo e, portanto, devem ser ingeridas diariamente. Já outras vitaminas são armazenadas nos tecidos adiposos, permanecendo no organismo mesmo após um período sem a sua ingestão. Claudia R. Martins et al. “Solubilidade das substâncias orgânicas”. Química Nova. 2013. Adaptado. A tabela apresenta as estruturas de três importantes vitaminas. a) Escreva o nome da função orgânica característica do grupo funcional oxigenado comum às três vitaminas. b) Com base nas estruturas químicas apresentadas, explique qual das três vitaminas não pode ser armazenada no organismo. Escreva o nome da principal interação que ocorre entre as moléculas desta vitamina com as moléculas de água. a) 2.o membro: 12 H (4 H3BO3) + 10 H (5 H2O) ⇒ total: 22 H 1.o membro: 2x + 2 = 22 \ x = 10 b) H2SO4 4 H3BO3 1 mol 4 mol (R = 100%) 1 mol 3,2 mol (R = 80%) 98 g ––––––––––– 3,2 . 61,8 g y ––––––––––– 988,8 g y = 490 g a) Álcool (grupo OH ligado a C saturado) b) Vitamina B6: hidrossolúvel (devido principalmente aos grupos OH) Ligação de hidrogênio Q03 No transcorrer do ciclo hidrológico, a água sofre mudanças de estado físico, entre elas: 1. passagem do estado líquido para o estado gasoso; 2. passagem do estado sólido para o estado líquido. a) Escreva o nome de cada uma dessas mudanças de estado nos espaços indicados no campo de Resolução e Resposta. b) Escreva a fórmula eletrônica da água considerando sua geometria molecular. Cite o número total de elétrons presentes na molécula dessa substância. Dado: 1H; 8O Q04 O quadro fornece informações sobre as solubilidades em água e em etanol de três substâncias inorgânicas. Uma mistura dessas três substâncias foi separada em seus componentes, executando-se o seguinte procedimento: • Etapa 1: Etanol foi adicionado a essa mistura, seguin do-se de filtração e o líquido filtrado foi evaporado, obtendo-se um dos componentes da mistura inicial. • Etapa 2: Ao resíduo retido no filtro utilizado na etapa 1, foi adicionada água e a mistura resultante foi novamente filtrada, obtendo-se, como resíduo no filtro, outro componente da mistura inicial. • Etapa 3: O líquido filtrado na etapa 2 foi evaporado, obtendo-se o último componente da mistura inicial. a) Indique a função inorgânica à qual pertence o KCl, o Al2O3 e o KOH. b) Indique qual componente da mistura é recuperado em cada uma das etapas do procedimento empregado para a separação da mistura inicial. Substância Solubilidade em água Solubilidade em etanol KCl solúvel insolúvel Al2O3 insolúvel insolúvel KOH solúvel solúvel a) 1) Líquido para gasoso: vaporização 2) Sólido para líquido: fusão b) A fórmula eletrônica apresenta somente os elétrons da camada de valência, no entanto a molécula da água possui 10 elétrons no total, sendo 1 elétron de cada hidrogênio e 8 elétrons do oxigênio. 1H 1s 1 H 8O 1s 2s 2p 2 2 4 O O H H Fórmula eletrônica da água Geometria molecular: angular a) KCl: sal Al2O3: óxido KOH: base b) Adicionando-se etanol nessa mistura, ocorrerá a solubilização do KOH (conforme a tabela dada). Fazendo- se a filtração, temos: Resíduo 1: KCl + Al2O3 Filtrado: KOH dissolvido em etanol Na evaporação do filtrado, obtemos KOH no estado sólido. Adicionando-se água na mistura sólida de KCl e Al2O3, ocorrerá a solubilização do KCl (conforme a tabela dada). Fazendo-se a filtração, temos: Resíduo 2: Al2O3 Filtrado: solução aquosa de KCl Na evaporação da solução aquosa de KCl, obtemos o KCl no estado sólido. Q05 Muitos especialistas condenam a prática da incineração do lixo principalmente pelo fato de que a combustão de certos resíduos gera dioxinas. Pesquisas têm demonstrado que essas substâncias são cancerígenas em diversos pontos do organismo, em ambos os sexos e em diversas espécies. Entre as dioxinas, a que tem demonstrado a maior toxicidade é a 2,3,7,8-tetraclorodibenzoparadioxina (TCDD). dose letal de 1,0µg/kg de massa corpórea Determine a fórmula molecular e a massa molar do TCDD. Calcule a quantidade em mols de TCDD considerada letal para uma cobaia que apresenta 966g de massa. Dados: massas molares em g/mol: C: 12; H: 1; O: 16; Cl: 35,5. 1µg = 10–6g Q06 Com base nos valores aproximados de DH para as reações de combustão do metano (gás natural) e do hidrogênio, CH4(g) + 2O2(g) Æ CO2(g) + 2H2O(�) DH = – 900 kJ . mol–1 H2(g) + 1/2O2(g) Æ H2O(�) DH = – 286 kJ. mol–1 e das massas molares: carbono = 12 g . mol–1, hidrogê nio = 1 g . mol–1 e oxigênio = 16 g.mol–1, calcule a mas sa de hi drogênio que fornece, na combustão, energia correspondente a 16 kg de metano. Fórmula molecular: C12H4O2Cl4 M = (12. 12 + 4. 1 + 2 . 16 + 4 . 35,5)g/mol \ M = 322 g/mol 1000g ––––––––––– 1,0 . 10–6g 966g ––––––––––– x \ x = 966 . 10–9g 322g –––––––– 1 mol 966 . 10–9g ––––––––– y \ y = 3 . 10–9 mol Calor liberado na combustão de 16 kg de CH4: CH4(g) + 2O2(g) æÆ CO2(g) + 2H2O(�) DH = – 900 kJ . mol–1 libera 1 mol de CH4 –––––––– 900 kJ ØM = 16 g/mol Ø liberam 16 g de CH4 –––––––– 900 kJ liberam 16 . 103 g de CH4 –––––––– x Massa de H2 para liberar 9 . 10 5 kJ (dados do enun cia do), admitindo que DH de combustão do H2 (–286 kJ) é por mol de H2 : H2(g) + 1/2O2(g) æÆ H2O(�) DH = – 286 kJ . mol –1 libera 1 mol de H2 –––––––– 286 kJ ØM = 2 g/mol Ø liberam 2 g de H2 –––––––– 286 kJ y –––––––– 9 . 105 kJ x = 900 . 103 kJ = 9 . 105 kJ y � 6,3 . 103 g = 6,3 kg de H2 B01 Em um brejo, encontrou-se grande quantidade de briófitas, pteriodófitas e angiospermas herbáceas. Todas as briófitas eram pequenas, com poucos centímetros de altura, ao passo que algumas pteriodófitas apresentavam até 1 metro de altura, bem como as angiospermas herbáceas, que chegavam a 80 cm de altura. a) Que diferença na estrutura anatomofisiológica desses grupos justifica essa diferença de tamanho? Explique-o. b) Considerando-se que os vegetais apresentam ciclo reprodutor com metagênese, qual planta está crescendo na natureza? A planta assexuada ou a sexuada? B02 A figura apresenta uma imagem microscópica de células eucarióticas, vistas ao microscópio óptico. J. Burgess, Carnegie Mellon University. Disponível em: <mimp.mems.cmu.edu>. a) A imagem mostra um conjunto de células animais ou vegetais?Justifique-o. b) Dê o nome das estruturas apontadas em 1 e 2 e explique suas funções. a) As briófitas são plantas avasculares e o transporte de água e minerais ocorre de célula para célula, lentamente, por difusão e osmose, o que limita o tamanho do vegetal. Nas pteridófitas e angiospermas o transporte é rápido, por conta da presença dos tecidos vasculares, xilema e floema, permitindo maior crescimento dos vegetais. b) Na natureza, observam-se: Briófitas: plantas sexuadas, gametófito haploide. Pteridófitas e angiospermas: plantas assexuadas, esporófito diploide. a) As células observadas pertencem aos vegetais devido à presença do vacúolo de reserva e regulação osmótica, parede celulósica e cloroplasto. b) A setas indicam: 1 – Parede celular de natureza celulósica, com funções de proteção do protoplasma e sus tentação mecânica. 2 – Cloroplasto, com função de fotossíntese. B03 A maior parte do trato gastrointestinal humano é colonizada por bactérias. Estima-se que esses micro-or ga - nis mos permanentes e transitórios podem distribuir-se em mais de 1000 espécies. É importante entender que a microbiota intestinal é composta por micro-organismos que convivem conosco de forma harmoniosa e que até podem fazer-nos bem quando mantidos em equilíbrio (os simbiontes e comensais, por exemplo). A composição da microbiota intestinal é única em cada indivíduo, composta de bactérias distintas, em sua maioria não patogênicas,que são herdadas do hospedeiro, adquiridas no nascimento e ainda definida pelas características ambientais, como a idade e os hábitos alimentares. O desenvolvimento da microbiota intestinal humana é um processo complexo que já começa durante a gestação. Alguns estudos detectaram bactérias no mecônio (as primeiras fezes do bebê), no cordão umbilical e no líquido amniótico. Ao nascer, a colonização da microbiota ocorre de acordo com o tipo de parto (normal ou cesárea); amamentação (aleitamento materno exclusivo ou artificial) e pelas medidas de higiene. Além disso, há a formação de uma barreira de proteção natural ao longo do trato gastrointestinal, por bactérias alocadas no intestino por sítios de ligação determinados pela genética. Disponível em: https://www.biome-hub.com/post/conhecendo-as-bact%C3%A9rias-da-microbiota-intestinal Em relação ao assunto abordado no enunciado e usando seus conhecimentos, responda: a) Quais são as diferenças presentes entre a célula humana e a bacteriana levando em consideração o revestimento celular e as organelas citoplasmáticas? b) A primeira porção do intestino delgado, conhecida como duodeno, é um local importante para a digestão dos alimentos ingeridos. Nele há a ligação com dois importantes órgãos do corpo. Quais são esses órgãos e que funções desempenham no processo digestório? B04 A figura a seguir é uma representação do sistema cardiovascular humano: Observando o desenho, responda: a) Qual é o tipo de sangue, ar te - rial ou venoso, que passa no interior das estruturas nu me - ra das de 1 a 4? b) Há uma diferença na espes - sura da musculatura do ven trí - culo direito em rela ção ao ventrículo esquerdo. Discorra sobre essa diferen ça levando em considera ção as neces - sidades de flu xo sanguíneo da peque na e da grande circula - ção. a) Nos locais 1 e 2 ocorre fluxo de sangue venoso. Em 3 e 4 há fluxo de sangue arterial. b) O ventrículo esquerdo tem uma musculatura mais espessa em relação àquela do ventrículo direito. Essa diferença é necessária porque o ventrículo esquerdo deve bombear sangue arterial para o organismo como um todo. Já o ventrículo direito, cuja função é mandar sangue aos pulmões, que estão próximos ao coração, não necessita de uma musculatura tão robusta. a) A célula humana é eucarionte, logo apresenta organelas membranosas, além dos ribossomos, e possui apenas a membrana plasmática como revestimento. Já a bactéria, por ser uma célula procarionte, possui apenas ribossomos como organelas citoplasmáticas e tem como revestimentos celulares a membrana plasmática e a parede celular. b) O fígado e o pâncreas fazem uma ligação com o duodeno. O fígado produz bile, substância que emulsifica lipídios, que é armazenada na vesícula biliar e posteriormente secretada no duodeno. Já o pâncreas sintetiza o suco pancreático, o qual contém bicarbonato, que neutraliza a acidez do alimento oriundo do estômago, e enzimas digestivas responsáveis pela digestão química de lipídios, ácidos nucleicos, carboidratos e proteínas na luz duodenal. B05 Uma doença genética de herança dominante é causada por mutações em um gene localizado em um autossomo. Os indivíduos A, B e C têm mutações em um segmento de DNA desse gene, cuja sequência normal está representada a seguir. Usando a tabela que relaciona alguns códons aos respectivos aminoácidos e considerando que a fita molde a ser transcrita é aquela assinalada com a letra m, responda: a) Como serão os trechos de proteínas produzidos, respectivamente, pela sequência normal e pelos indivíduos A, B e C? b) Como será o fenótipo (normal ou afetado) dos indivíduos A, B e C? Por quê? Sequência normal CAA AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) Indivíduo A CAA AAC TGA GGA ATT CAT TTC (m) Indivíduo B CAT AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) Indivíduo C CAA TAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) B06 Considere o cruzamento parental entre dois indivíduos de linhagens puras e contrastantes para duas características: pelos pretos e longos x pelos brancos e curtos. A geração F1 era constituída por 100% de indivíduos com pelos pretos e longos. a) Para as características analisadas, cor e tamanho do pelo, determine qual é a característica dominante e recessiva e atribua os símbolos gênicos adequados para cada característica. b) Considerando que as características de cor e comprimento dos pelos são condicionadas cada uma por um gene e que esses genes têm segregação independente, qual a proporção esperada em F2 de 240 indivíduos a partir do cruzamento de dois indivíduos da F1? Demonstre os cruzamentos. U C A G U UUU Phe UUC Phe UUA Leu UUG Leu UCU Ser UCC Ser UCA Ser UCG Ser UAU Tyr UAC Tyr UAA STOP UAG STOP UGU Cys UGC Cys UGA STOP UGG Try U C A G C CUU Leu CUC Leu CUA Leu CUG Leu CCU Pro CCC Pro CCA Pro CCG Pro CAU His CAC His CAA Gln CAG Gln CGU Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg U C A G A AUU Iso AUC Iso AUA Iso AUG Met ACU Thr ACC Thr ACA Thr ACG Thr AAU Asn AAC Asn AAA Lys AAG Lys AGU Ser AGC Ser AGA Arg AGG Arg U C A G G GUU Val GUC Val GUA Val GUG Val GCU Ala GCC Ala GCA Ala GCG Ala GAU Asp GAC Asp GAA Glu GAG Glu GGU Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly U C A G a) Proteína normal: Val – Leu – Tre – Pro – Tir – Val – Lis Indivíduo A: Val – Leu – Tre – Pro Indivíduo B: Val – Leu – Tre – Pro – Tir – Val – Lis Indivíduo C: Val – Met – Tre – Pro – Tir – Val – Lis b) A é afetado porque produz uma proteína menor. B é normal, apesar da substituição de uma base nitrogenada no seu DNA, porque o código genético é degenerado. C é afetado porque possui um aminoácido diferente em sua proteína. a) Preto: dominante (B) Branco: recessivo (b) Longo: dominante (C) Curto: recessivo (c) b) Geração parental: preto longo (BBCC) x branco curto (bbcc) F1: 100% preto longo BbCc F1 x F1: BbCc x BbCc F2: Cruzamento entre dois heterozigotos tem como resultado a proporção 9:3:3:1, em que: 9/16 Preto longo (B_C_) x 240 = 135 indivíduos 3/16 Preto curto (B_cc) x 240 = 45 indivíduos 3/16 Branco longo (bbC_) x 240 = 45 indivíduos 1/16 branco curto (bbcc) x 240 = 15 indivíduos G01 Atente à notícia: China estuda fim da restrição no número de filhos por casal A China passou a demonstrar mais urgência com relação à sua crise demográfica iminente e autorizou que três províncias do nordeste do país examinem a possibilidade de eliminar as restrições sobre o número de filhos que cada mulher pode ter. A Comissão Nacional de Saúde informou que Liaoning, Jilin e Heilongjiang poderão estudar a redução dos limites de natalidade. A pesquisa pode levar a programas-piloto de ajuste das políticas de planejamento familiar. A expectativa é que o cálculo oficial do número anual de nascimentos encolha mais ainda nos dados que devem ser anunciados já na primavera. As informações dos registros de domicílios, uma medida ligeiramente diferente, mostram que o número de recém-nascidos caiu 15% no ano passado. Valor Econômico, 22 fev. 2021. a) Que nome se dá à teoria demográfica que a China utilizou para estabelecer sua política de controle populacional? b) Explique sucintamente essa teoria. c) Aponte duas consequências que a adoção dessa política pode ter para a economia da China. G02 Em princípios de 2021, o Monte Etna, famoso vulcão localizado na Ilha de Sicília, sul da Itália, entrou diversas vezes em erupção, como mostra a imagem abaixo: Folha de S.Paulo, 17 fev. 2021. Sobre a atividade desse vulcão e de mais dois deles situados no território italiano, pergunta-se: a) Que nome se dá ao processo que origina os fenômenos de vulcanismo e abalos sísmicos? b) Explique como se dá o processo nessa região do sul da Europa. c)Quanto ao Brasil, de que maneira esse processo se manifesta? a) Teoria neomalthusiana. b) A teoria neomalthusiana advoga que o crescimento populacional desordenado compromete a evolução econômica, à medida que o país é obrigado a dispender recursos com benefícios sociais com a crescente população e deixa de investir no desenvolvimento econômico. A mesma teoria afirma que a população em crescimento gerará mais força de trabalho disponível que não será absorvida pela economia, resultando em desemprego e consequentes convulsões sociais. c) A redução da oferta de mão de obra devido à baixa natalidade e consequente envelhecimento da população impactará no desenvolvimento econômico do país, que passa por um veloz processo de crescimento. No futuro, a redução da oferta de força de trabalho significará a necessidade de importação de mão de obra. A seguridade social poderá ficar comprometida com a redução do número de trabalhadores. a) Tectonismo. b) A porção sul da Europa é o produto do encontro das placas tectônicas Euroasiática com a Africana, o que resultou em conjuntos de enrugamentos e falhas tectônicas. Na região sul da Europa, formou-se um conjunto de terrenos instáveis geologicamente, como a Cordilheira dos Apeninos (onde estão situados os vulcões italianos), os Bálcãs, os Alpes Dináricos e a Cadeia do Cáucaso. Teve origem a fossa tectônica onde se encontra o Mar Mediterrâneo e, no noroeste da África, formou-se a Cadeia do Atlas. c) O Brasil, por possuir seu território no interior da placa tectônica Sul-americana, encontra-se sobre terrenos antigos, relativamente estáveis e a movimentação se faz com o conjunto de toda a placa, recebendo apenas reflexos de sismos que ocorrem na sua borda ocidental, na Cordilheira dos Andes. Eles se refletem sobre falhas tectônicas que se encontram em alguns pontos do território brasileiro. G03 A partir da Constituição de 1988, diversos povos que compõem a população brasileira passaram a ter reconhe - cidos, de forma mais incisiva, seus direitos. Um conjunto territorial deles é retratado no cartograma abaixo: Folha de S.Paulo, 22 fev. 2021. a) Que nome se dá ao território ocupado pelos remanescentes desse povo que aí se refugiava da escravidão? b) Que direitos esses territórios passaram a ter a partir da Constituição de 1988? c) Outro povo habitante desse território também vê ameaçada sua existência. De que povo se trata e que problemas enfrentam as áreas por eles habitadas? G04 O gráfico abaixo mostra as permissões de residência de imigrantes em países da OCDE para os meses de janeiro a julho, comparando 2019 com 2020: a) Que evento mundial causou a diferença observada entre os anos de 2019 e 2020? b) Apresente duas consequências dessa queda para a economia dos países receptores. c) Os países receptores de migrantes ressentem-se dessa queda e reclamam das consequências econômicas. Que paradoxo emerge dessa reclamação? Valor Econômico, 10 fev. 2021. a) Quilombos. b) Os habitantes dos quilombos – os quilombolas – passaram a ter o direito de reivindicar e constituir suas terras de forma reconhecida por órgãos governamentais (a Organização Palmares) e, com isso, manter os direitos de posse territorial coletiva. Isso assegura a existência da comunidade quilombola ali estabelecida, bem como suas tradições culturais. c) Trata-se dos indígenas. A demarcação das Terras Indígenas vem enfrentando dificuldades em função de seu lento processo, o que expõe a terra a invasões, depredações, exploração ilegal de minérios, queimadas. Isso afeta os povos, podendo levá-los à descaracterização cultural, ou à eliminação física. a) A pandemia do Sars-CoV-2, também conhecida como covid-19. b) Ausência de mão de obra para o desenvolvimento de atividades; queda na capacidade produtiva; queda na oferta de mão de obra qualificada para desenvolver atividades de maior nível; redução na geração de recursos para os setores de seguridade social; redução da população economicamente ativa. c) O paradoxo envolve o fato de que os países ricos reclamam e tentam restringir a entrada de migrantes, mas, ao mesmo tempo, necessitam deles para manter suas economias e sistemas sociais funcionando. G05 Notícias divulgadas na imprensa dão conta de que em várias regiões do Brasil há disputas pela água existente no subsolo. O diagrama abaixo mostra a formação de um dos mais importantes reservatórios de água do Brasil: a) Identifique o nome que se dá a esses depósitos subterrâneos de água. b) Explique como se deu a formação do depósito mostrado na figura. Que nome recebe esse depósito? c) Cite dois problemas que podem advir do uso desses reservatórios. G06 A notícia a seguir dá conta das atividades da Cia. Vale na Região Norte do Brasil: Sem projetos faraônicos na carteira, a Vale centra seus esforços para abertura de novas frentes de lavra no Norte do País. Até 2024, a companhia estima concluir investimentos de US$ 2,7 bilhões só em projetos de minério de ferro na região, de onde extrai seu produto mais puro e mais valorizado. O Sistema Norte receberá 81% do orçamento de expansão de capacidade de ferrosos da empresa no período. O Estado de S.Paulo, 24 jan. 2021. a) Que nome se dá ao projeto que a Cia. Vale desenvolve no Pará desde a década de 1980? b) Em quais localidades ocorreram os grandes acidentes que envolveram atividades dessa companhia? Como se deram esses acidentes? c) Que soluções devem ser utilizadas para que esses acidentes não mais aconteçam? a) Projeto Carajás. b) Mariana e Brumadinho. As barragens que retinham os rejeitos de mineração sofreram infiltração e romperam-se, inundando diversas áreas a jusante, contaminando ambientes, vegetais, animais, poluindo rios e matando populações locais. c) Devem-se substituir as atuais barragens (chamadas a jusante) por novos tipos de sistemas que retenham de forma segura os rejeitos de mineração. a) Lençóis freáticos ou aquíferos. b) Intrusões basálticas formaram rachaduras no subsolo arenítico que permitiram, ao longo de muitos anos, a penetração de água. Ela ficou retida em diversos níveis e por uma grande extensão do centro-sul da América do Sul, dando origem ao chamado Aquífero Guarani. c) O uso excessivo pode provocar o esgotamento do aquífero. A deposição de lixo, bem como agrotóxicos, pode provocar a contaminação da água. H01 Ao longo do século XVII, o Império Colonial Português passou por duas situações distintas. No Oriente, ele praticamente desapareceu, ficando reduzido a alguns pontos nas Índias e a Macau, na China. Na América, porém, os domínios portugueses tiveram grandes ganhos territoriais. a) Que fatores foram responsáveis, no Oriente e na América, pelas situações acima descritas? b) O que foi o “arrocho colonial” praticado por Portugal após a Restauração de 1640? H02 As colônias europeias da América alcançaram sua independência entre 1776 e 1825, começando com a emancipação das Treze Colônias Inglesas da América do Norte. Quanto à independência da América Latina, ocorreu, com algumas exceções, entre 1810 e 1825. Considerando esse processo histórico, explique a) o pioneirismo das Treze Colônias Inglesas; b) a conjuntura política europeia favorável à libertação das colônias espanholas e portuguesa da América. a) No Oriente, as colônias portuguesas foram tomadas pela Companhia das Índias Orientais (holandesa). No Brasil, os bandeirantes ultrapassaram o Meridiano de Tordesilhas, incorporando aos domínios portugueses vastos territórios pertencentes à Espanha. b) Maior exploração econômica do Brasil por Portugal, com intensificação do centralismo e do fiscalismo metropolitanos. a) As Treze Colônias Inglesas da América do Norte foram pioneiras no processo de independência porque contaram com a liderança das colônias de povoamento (Norte) que, por suas próprias características, haviam alcançado no século XVIII um grau de desenvolvimento econômico e social bastante superior ao das colônias de exploração. Outrossim, as colônias de povoamento gozavam de autonomia administrativa e tributária; quandoesta foi restringida pelo Parlamento Inglês, os colonos iniciaram o processo de independência. b) Hegemonia napoleônica sobre o continente europeu, com reflexos na Península Ibérica: na Espanha, a imposição de José Bonaparte como rei provocou a formação de Juntas Provisórias de Governo nas colônias (primeiro passo para a independência); em Portugal, a invasão francesa forçou a transferência da Família Real para o Brasil, criando condições para a futura independência do País. H03 A respeito da Independência na Bahia, o historiador João José Reis afirmou o seguinte: Os escravos não testemunharam passivamente a Independência. Muitos chegaram a acreditar, às vezes de maneira organizada, que lhes cabia um melhor papel no palco político. Os sinais desse projeto dos negros são claros. Em abril de 1823, dona Maria Bárbara Garcez Pinto informava seu marido em Portugal, em uma pitoresca linguagem: ʻA crioulada fez requerimentos para serem livresʼ. Em outras palavras, os escravos negros nascidos no Brasil (crioulos) ousavam pedir, organizadamente, a liberdade! (Adaptado de “O Jogo Duro do Dois de Julho: o ʻPartido Negroʼ na Independência da Bahia”, em João José Reis e Eduardo Silva, Negociação e Conflito. A resistência negra no Brasil escravista. São Paulo: Cia das Letras, 1988, p. 92.) Com base no texto anterior, a) explique como se pode questionar o estereótipo do “escravo ignorante”. b) identifique dois motivos pelos quais a atuação dos escravos despertava temor entre os senhores. H04 A respeito da Expansão Marítimo-Comercial Europeia, explique o significado das frases transcritas a seguir. a) El naciente por el poniente / “O nascente pelo poente” (expressão criada por Colombo para definir o objetivo de sua viagem, em 1492). b) “Gostaria de ver o testamento de nosso pai Adão, que dividiu o mundo entre meus primos de Portugal e Espanha” (comentário do rei francês Francisco I, 1515-47). a) O texto transcrito mostra que os escravos em questão tinham capacidade organizacional, estavam informados sobre os eventos políticos e tinham consciência social para reivindicar sua liberdade, manifestando-se por meio de requerimentos escritos. b) A reivindicação de liberdade pelos escravos, além de representar o risco de perdas financeiras para os fazendeiros, ameaçava a ordem socioeconômica vigente, baseada no predomínio do latifúndio escravista. a) Colombo pretendia alcançar as Índias, a leste, navegando para oeste, com base na pressuposição da esfericidade terrestre. b) O comentário do soberano francês dava a entender que ele não reconhecia os acordos firmados entre Portugal e Espanha para dividir as terras ultramarinas já descobertas ou ainda por se descobrirem. H05 Nos séculos XVI e XVII, a Europa foi dilacerada por guerras entre católicos e protestantes. Alguns desses conflitos foram internos; outros, como a Guerra dos Trinta Anos (1618-48), ganharam dimensão internacional. No século XVI, católicos e luteranos se defrontaram na Alemanha (1531-55), enquanto católicos e huguenotes combatiam uns contra os outros na França (1562-98). a) Explique por que a conclusão da guerra entre católicos e luteranos na Alemanha beneficiou os príncipes (membros da alta nobreza), em detrimento da autoridade do imperador. b) Na França, a luta entre católicos e huguenotes encerrou-se com a entrada em vigor do Edito de Nantes, firmado pelo rei Henrique IV de Bourbon. Cite as duas principais determinações contidas nesse documento. H06 O reinado de Alexandre Magno foi relativamente curto (336-323 a.C.), mas foi suficiente para que ele conquistasse um dos maiores impérios da História, cujas fronteiras se estendiam da Macedônia e da Grécia até os territórios dos atuais Afeganistão e Paquistão. Tais conquistas, porém, não sobreviveram a seu conquistador. a) Por que as conquistas de Alexandre não sobreviveram a seu conquistador? b) Se as conquistas de Alexandre não sobreviveram a seu conquistador, que consequência relevante podemos atribuir a elas? a) Porque foi estabelecido que cada príncipe teria o direito de determinar a religião de seus súditos (princípio do cujus regio, ejus religio). b) Concessão de liberdade religiosa aos huguenotes/calvinistas/protestantes e de igualdade de direitos em relação aos católicos. a) Porque, após a morte de Alexandre, o Império que ele formara foi dividido entre seus generais. b) A principal consequência das conquistas de Alexandre foi a fusão da cultura grega/helênica com as culturas orientais, dando origem à civilização helenística, que dominou o Mundo Grego e grande parte do Oriente. FUVEST 2022 2.a Fase – Segundo Dia FUVEST 2022 2.a Fase – Segundo Dia
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