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Questão 66993

IME

(IME - 2021/2022 - 1ª fase)

Bicarbonato de sódio reage estequiometricamente, em processo isotérmico a 300 K, com 50 mL de uma solução aquosa de um ácido monoprótico forte, em um recipiente rígido e fechado que, quando vazio, apresenta um volume útil de 74,9 mL, conforme o esboço abaixo:

O cristal piezoelétrico tem espessura (t) de 2 mm e suscetibilidade voltaica ( $Phi$ ) de 0,050 V.(m.Pa)^-1 e, quando a reação atinge o equilíbrio, fornece um potencial elétrico (U) de 1,0 V. Considere a solubilidade molar de gases na água desprezível e a constante universal dos gases R = 8,3 J.(mol.K)^-1. Se o volume reacional é constante e igual ao volume da solução ácida inicial, a concentração molar inicial da solução do ácido monoprótico, em mol.L^-1, é:

0,6

0,002

0,006

Gabarito:

0,002

Resolução:

Como nos foi dado no enunciado da questão

$U=Phi cdot t cdot P$

Convertendo a unidade da espessura, temos $2cdot 10^{-3}m$

$1=0,050 cdot 2cdot 10^{-3} cdot P$

$P=10^4Pa$

Adotando o ácido monoprótico como HX, temos a seguinte reação

$NaHCO_3+HX ightarrow NaX+H_2O+CO_2$

Usando a equação dos gases e usando o volume de $74,9mL=74,9cdot 10^{-6}m^3$

$Pcdot V=ncdot R cdot T$

$10^4cdot (74,9cdot 10^{-6} -50 cdot 10^{-6})=n_{CO_2}cdot 8,3 cdot 300$

$10^4cdot (24,9cdot 10^{-6})=n_{CO_2}cdot 8,3 cdot 300$

$n_{CO_2} = 1 cdot 10^{-4}mols$

Como a proporção de $CO_2$ e de $HX$ é 1:1 $n_{CO_2}=n_{HX}$

$C_m=frac{n}{V}$

$C_m=frac{1cdot 10^{-4}}{50 cdot 10^{-3}}$

$C_m=0,002molcdot L^{-1}$

Questão 992

IME

(IME 2007)

O gráfico acima apresenta a velocidade de um objeto em função do tempo. A aceleração média do objeto no intervalo de tempo de 0 a 4t é:

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Questão 993

IME

(IME 2007) Um cubo de material homogêneo, de lado L = 0,4 m e massa M = 40 kg, está preso à extremidade superior de uma mola, cuja outra extremidade está fixada no fundo de um recipiente vazio. O peso do cubo provoca na mola uma deformação de 20 cm. Coloca-se água no recipiente até que o cubo fique com a metade de seu volume submerso. Se a massa específica da água é , a deformação da mola passa a ser:

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Questão 994

IME

(IME 2007) Uma nave em órbita circular em torno da Terra usa seus motores para assumir uma nova órbita circular a uma distância menor da superfície do planeta. Considerando desprezível a variação da massa do foguete, na nova órbita:

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Questão 995

IME

(IME 2007) Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, seguida de uma compressão adiabática. A variação total da energia interna do gás poderá ser nula se, dentre as opções abaixo, a transformação seguinte for uma:

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